【題目】如圖所示,在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車,車上有一個質(zhì)量m=1.9kg的木塊,木塊距小車左端6m(木塊可視為質(zhì)點),車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛.一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來,瞬間擊中木塊并留在其中,最終木塊剛好不從車上掉下來.求:
(1)子彈射入木塊后的共同速度為v1;
(2)木塊與平板之間的動摩擦因數(shù)μ(g=10m/s2)
【答案】(1)8m/s;
(2)0.54
【解析】
試題分析:(1)子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律可以求出木塊的速度;
(2)子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律求出它們的共同速度,然后由能量守恒定律求出動摩擦因數(shù).
解:(1)子彈擊中木塊過程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒,以子彈的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
m0v0﹣mv=(m0+m)v1,
代入數(shù)據(jù)解得木塊的最大速度為:v1=8v=8m/s;
(2)以子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)為研究對象,以子彈的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
(m0+m)v1﹣Mv=(m0+m+M)v2,
由能量守恒定律得:μ(m0+m)gL=(m0+m)v12﹣(m0+m+M)v22,
聯(lián)立解得:μ=0.54
答:(1)在整個過程中,木塊的最大速度為8m/s;
(2)木塊與平板小車之間的動摩擦因數(shù)為0.54
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【題目】(9分)如圖所示,一直立氣缸由兩個橫截面積不同的圓筒連接而成,活塞A.B間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,A的上方和B的下方分別與大氣相通。兩活塞用長為L=30cm的不可伸長的細線相連,可在缸內(nèi)無摩擦地上下滑動。當缸內(nèi)封閉氣體的溫度為T1=300K時,活塞A.B的平衡位置如圖所示。已知活塞A.B的質(zhì)量均為m=1.0kg,橫截面積分別為SA=20cm2、SB=10cm2,大氣壓強為P0=1.0×105Pa,重力加速度為g=10m/s2。
(i)活塞A.B在圖示位置時,求缸內(nèi)封閉氣體的壓強;
(ii)現(xiàn)對缸內(nèi)封閉氣體緩慢加熱,為使氣缸不漏氣,求缸內(nèi)封閉氣體的最高溫度。
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【題目】關于摩擦力對物體做功,以下說法中正確的是( )
A. 滑動摩擦力對物體一定做負功
B. 滑動摩擦力對物體可能做負功,也可能做正功
C. 靜摩擦力對物體一定不做功
D. 靜摩擦力對物體不可能做正功
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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,最低點為C,兩端A、B一樣高。現(xiàn)讓小滑塊m從A點靜止下滑,則
A.m不能到達小車上的B點
B.m從A到C的過程中M向左運動,m從C到B的過程中M向右運動
C.m從A到B的過程中小車一直向左運動,m到達B的瞬間,M速度為零
D.M與m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒
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【題目】圖為“驗證牛二”的實驗裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大。
(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細線與長木板平行.接下來還需要進行的一項操作是____________
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動.
B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動
C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動.
(2)實驗中,為了使m的重力能約等于細線對小車的拉力,要進行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是____________
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g.
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【題目】由自由落體運動驗證機械能守恒定律,若實驗中所用重物的質(zhì)量m=1㎏,交流電源頻率為50Hz,打出的紙帶如圖所示,O點為紙帶上打下的第一點,O、A、B、C、D為相鄰的幾點。測得OA=0.78cm、OB=1.79 cm、OC=3.14 cm、OD=4.90 cm,查出當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則打點計時器的打點時間間隔為_____s,重物在B點時的速度vB=_______m/s。從O到運動至B點的過程中,重物的重力勢能減少量是___________J。(后兩空均保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】(16分)如圖甲所示,豎直虛線MN、PQ間有垂直于紙面向里的勻強磁場,MN左側有水平的平行金屬板,板的右端緊靠虛線MN,在兩板的電極P、Q上加上如圖乙所示的電壓,在板的左端沿兩板的中線不斷地射入質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子,粒子的速度均為v0,側移最大的粒子剛好從板的右側邊緣射入磁場,兩板長為L,若遠大于T,磁場的磁感應強度為B,不計粒子的重力,求:
(1)兩板間的距離d為多少?
(2)要使所有粒子均不能從邊界PQ射出磁場,PQ、MN間的距離至少多大?
(3)若將下板下移,則所有粒子進入磁場后,要使所有粒子均不能從邊界PQ射出磁場,PQ、MN間的距離又至少為多大?
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【題目】關于位移和路程,下列說法中正確的是()
A. 物體位移大小不同,路程一定不同
B. 物體通過的路程不相等,但位移可能相同
C. 物體通過了一段路程,其位移不可能為零
D. 以上說法都不對
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【題目】如圖所示,一根長為l=2m的豎直輕桿上端拴在光滑固定轉(zhuǎn)軸O上,下端拴一個小球B,小球B和斜面體A剛好接觸.現(xiàn)用水平推力F向右推斜面體,使之從靜止開始在光滑水平面上向右運動一段距離,速度達到,此時輕桿平行于斜面,小球B的速度大小為,已知斜面體質(zhì)量為=4kg,斜面傾角為θ=37°,小球B質(zhì)量為=2kg,小球一直未脫離斜面,重力加速度為g=10,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計空氣阻力。
(1)若=15m/s,=9m/s,求在此過程中推力F所做的功;
(2)若輕桿平行于斜面時桿對小球作用力大小=48N,求此時大;
(3)若輕桿平行于斜面時=5m/s,求此時大小.
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