【題目】如圖所示,一本質(zhì)量分布均勻的大字典置于水平桌面上,字典總質(zhì)量M=1.5kg,寬L=16cm,高H=6cm.一張白紙(質(zhì)量和厚度均可忽略不計,頁面大于字典頁面)夾在字典最深處,白紙離桌面的高度h=2cm.假設(shè)字典中同一頁紙上的壓力分布均勻,白紙上、下表面與字典書頁之間的動摩擦因數(shù)均為μ1,字典與桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ2,且各接觸面的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1)水平向右拉動白紙,要使字典能被拖動,求μ1與μ2滿足的關(guān)系;
(2)若μ1=0.25,μ2=0.4,求將白紙從字典中水平向右抽出拉力至少做的功W。
【答案】(1)(2)0.4J
【解析】試題分析:(1) 字典恰好能被拉動,A4紙對字典的摩擦力f1>f2即可求得;
(2) 根據(jù)f=μmg求得摩擦力,利用W=fx求得拉力做功。
解:(1) 白紙上字典的質(zhì)量為,那么,白紙上下表面受到的正壓力都為,
故白紙受到的最大靜摩擦力;
桌面對字典的最大靜摩擦力f2=μ2Mg,所以,水平向右拉動白紙,要使字典能被拖動,那么,
f1>f2, ;
(2) 若μ1=0.25,μ2=0.4,那么,將白紙從字典中水平向右抽出時字典保持靜止;
白紙向右運(yùn)動過程只有拉力和摩擦力做功,故由動能定理可知:將白紙從字典中水平向右抽出拉力至少做的功W等于克服摩擦力做的功;
當(dāng)白紙向右運(yùn)動x(0<x<0.16m)時,白紙上下表面受到的正壓力都為,故摩擦力
故由f和x呈線性關(guān)系可得:克服摩擦力做的功
故將白紙從字典中水平向右抽出拉力至少做的功W為0.4J.
點(diǎn)晴:解決本題關(guān)鍵理解字典恰好能被拉動,A4紙對字典的摩擦力f1>f2,先找出f和x呈線性關(guān)系,再根據(jù)f=μmg求得摩擦力,利用W=fx求得拉力做功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某區(qū)域的電場線分布如圖所示,一電場線上有P、Q兩點(diǎn),一電子以速度v0從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動,經(jīng)過時間t1到達(dá)Q點(diǎn)時速度大小為v1.一正電子(帶正電,質(zhì)量、電荷量均與電子相同)以大小為v0的速度從Q點(diǎn)向P點(diǎn)運(yùn)動,經(jīng)過時間t2到達(dá)P點(diǎn)時速度大小為v2,不計正、負(fù)電子受到的重力.則( )
A. v1<v2 B. v1=v2 C. t1>t2 D. t1=t2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為 m=1 kg的長方體金屬滑塊夾在豎直擋板 M、N 之間,M、N與金屬滑塊間動摩擦因數(shù)均為 μ=0.2,金屬滑塊與一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧相連接,輕彈簧下端固定,擋板M固定不動,擋板N與一智能調(diào)節(jié)裝置相連接(調(diào)整擋板與滑塊間的壓力)。起初滑塊靜止,擋板與滑塊間的壓力為0.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距滑塊L=20 cm處自由落下,與滑塊瞬間完成碰撞后粘在一起向下運(yùn)動。為保證滑塊下滑過程中做勻減速運(yùn)動,且下移距離為l=10 cm時速度減為0,擋板對滑塊的壓力需隨滑塊下移而變化,不計空氣阻力,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。g 取10 m/s2,求:
(1)下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)當(dāng)滑塊下移距離為d=5 cm時擋板對滑塊壓力的大小;
(3)已知彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為Ep=kx2(式中k為彈簧勁度系數(shù),x為彈簧的伸長或壓縮量),求滑塊速度減為零的過程中,擋板對滑塊的摩擦力所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性,又顯示了光的波動性
B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,這種轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外,就是β粒子,這就是β衰變
C. 一個氘核與一個氚核聚變生成一個氦核的同時,放出一個質(zhì)子
D. 按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時,電子的動能增大,電勢能增大,原子的總能量增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一絕緣圓筒上有一小孔,筒內(nèi)有方向沿圓筒軸線的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,整個裝置的橫截面如圖所示。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球(重力不計)沿孔半徑方向射入筒內(nèi),小球與筒壁碰撞n次后恰好又從小孔穿出。小球每次與筒壁碰撞后均以原速率彈回,且碰撞過程中小球的電荷量不變。已知小球在磁場中運(yùn)動的總時間,則n可能等于( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平桌面有一光滑小孔P,輕繩穿過小孔,一端連接質(zhì)量為1kg的小物塊c,另一端連接質(zhì)量為0.1kg的物塊b,b、c均靜止,繩子豎直部分長1.6m。質(zhì)量為0.1kg的彈丸a以水平速度擊中b且留在b中,已知c與桌面間的最大靜摩擦力為其重力的0.5倍,重力加速度為,下列說法正確的是
A. a擊中b過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為2.4J
B. ab擺動過程中偏離豎直方向的最大角度為60°
C. 繩子對ab的最大拉力為2N
D. 在以后的運(yùn)動過程中,c始終處于靜止?fàn)顟B(tài)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角,上端接有的電阻;導(dǎo)軌內(nèi)上部有方向垂直軌道面向上、面積的有界均勻磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小隨時間t變化,關(guān)系為(,且為常量);下部區(qū)域ABCD內(nèi)有大小的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直軌道面向下,AB、CD與導(dǎo)軌垂直,距離d=1.04m,F(xiàn)將金屬棒MN置于兩磁場之間的無磁場區(qū)域,并與導(dǎo)軌垂直;在t=0時由靜止釋放金屬棒,金屬棒以的加速度勻加速通過ABCD區(qū)域。已知金屬棒質(zhì)量,且運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,除R外所有電阻均忽略不計,。求
(1)金屬棒在ABCD區(qū)域中運(yùn)動時電流大小及方向;
(2)k值及金屬棒從靜止到通過ABCD區(qū)域所用的時間。
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【題目】如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系中,直角三角形ACD內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。線段CO=OD=l,θ=30° 。在第四象限正方形ODEF內(nèi)存在沿x軸正方向、大小的勻強(qiáng)電場,在第三象限沿AC放置一平面足夠大的熒光屏,屏與y軸平行。一個電子P從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場,恰好不從AD邊射出磁場。已知電子的質(zhì)量為m,電量為e,不計電子的重力。
(1)求電子P射入磁場時的速度大;
(2)求電子P經(jīng)過y軸時的y坐標(biāo);
(3)若另一電子Q從x坐標(biāo)軸上某點(diǎn)(x≠0)以相同的速度仍沿y軸正方向射入磁場,且P、Q打在熒光屏上同一點(diǎn),求電子Q在電場中運(yùn)動的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),有一半徑為R的半圓形圓環(huán)繞著過最低點(diǎn)的豎直軸以角速度ω按逆時針方向(俯視)勻速轉(zhuǎn)動,一玩具槍的槍口恰好位于圓環(huán)的一端每隔一定時間水平射出不同速度大小的小鋼珠。當(dāng)圓環(huán)轉(zhuǎn)到圖中位置時,某時刻射出的第一顆鋼珠恰好擊中圓環(huán)內(nèi)壁的D點(diǎn),同時槍射出第二顆鋼珠,經(jīng)過一定時間,第二顆鋼珠又恰好擊中D點(diǎn),已知D點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為60°,不計空氣阻力,則( )
A. 第一、二顆鋼珠離開槍口的速度之比為
B. 第一、二顆鋼珠離開槍口的速度之比為
C. 小鋼珠能夠垂直擊中D點(diǎn)
D. 圓環(huán)的最小角速度為
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