【題目】如圖所示,一輕彈簧原長(zhǎng)15cm,豎直放置在水平面上,將一質(zhì)量為m1=8.1kg的物體無初速地放在彈簧上端,彈簧壓得最短時(shí)長(zhǎng)度為10cm,F(xiàn)將這彈簧放在與彈簧原長(zhǎng)相等的光滑固定水平臺(tái)B上,彈簧右端固定在平臺(tái)邊緣,平臺(tái)左端有一等高質(zhì)量為m=0.2 kg的長(zhǎng)木板,木板靜止在水平地面上并與B挨著,已知木板A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1。將質(zhì)量M=0.1 kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放平臺(tái)B上與彈簧左端接觸但不連接,用力推鐵塊向右壓縮彈簧到長(zhǎng)度為10cm,然后撤去推力無初速釋放鐵塊,從木板A的右端滑上木板。鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,取重力加速度g=10 m/s2,木板足夠長(zhǎng),求:

(1)彈簧上放物體壓縮到最短10cm時(shí),具有的彈性勢(shì)能Ep;

(2)鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)時(shí)木板的加速度的大;

(3)鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量Q和木板在水平地面上滑行的總路程x.

【答案】(1)Ep= 4.05J (2)a0.5m/s2 (3)Q3.6J,x1.5m

【解析】

(1)物塊向下壓彈簧的過程由能量守恒定律Ep=m1gL1-L2)=4.05J

(2)設(shè)鐵塊滑上木板時(shí)速度為v0,在木板上滑動(dòng)時(shí),鐵塊的加速度為a1,木板的加速度為a2,

由功能關(guān)系得

解得v0=9m/s

由牛頓第二定律可得μ2MgMa1

解得a1μ2g=4 m/s2。

μ2Mgμ1(Mm)gma2,

解得a2=0.5 m/s2。

設(shè)鐵塊與木板相對(duì)靜止達(dá)共同速度時(shí)的速度為v,所需的時(shí)間為t,則有vv0a1t,va2t

解得:v=1 m/s,t=2 s。

鐵塊相對(duì)地面的位移

木板運(yùn)動(dòng)的位移

鐵塊與木板的相對(duì)位移Δxx1x2=10m-1m=9m

則此過程中鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量QFf·Δxμ2Mg·Δx=0.4×0.1×10×9J=3.6J

達(dá)共同速度后的加速度為a3,發(fā)生的位移為s,則有:a3μ1g=1m/s2

木板在水平地面上滑行的總路程xx2s=1m+0.5m=1.5m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個(gè)質(zhì)點(diǎn) A,BC 的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,三質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從 N 點(diǎn)出發(fā),同時(shí)到達(dá)M 點(diǎn),下列說法正確的是(

A. 3 個(gè)質(zhì)點(diǎn)從 N M 的平均速度相同

B. A質(zhì)點(diǎn)從 N M 的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同

C. 到達(dá) M 點(diǎn)的瞬時(shí)速度一定是 B的大

D. 3個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N M 的平均速度大小相同,方向不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要做探究小車的加速度與合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

本實(shí)驗(yàn)首先要平衡摩擦力,其目的是______

A.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)線的拉力近似等于所掛鉤碼的重力

B.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受的合外力等于細(xì)線的拉力

C.為了實(shí)驗(yàn)時(shí)小車所受的合外力等于所掛鉤碼的重力

本實(shí)驗(yàn)______需要不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

該同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打出了一條紙帶,在紙帶上每連續(xù)5個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離如圖2所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率,則小車的平均加速度為______結(jié)果保留3位有效數(shù)字

實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測(cè)量得到的圖象,可能是下圖中的圖線______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示是某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋做功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形。這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)我們把2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí),每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放。小車每次實(shí)驗(yàn)中獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打點(diǎn)的紙帶測(cè)出。

1)除了圖中已給出的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要的器材有______;

2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),應(yīng)采取的措施是______;

3)打出的紙帶如圖2所示,在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn),并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的______部分進(jìn)行測(cè)量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,BC是半徑為R1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道,位于豎直平面內(nèi),其下端與水平絕緣軌道平滑連接,整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E.今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊(體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)),從C點(diǎn)由靜止釋放,滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)水平軌道上A,B兩點(diǎn)之間的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其有關(guān)數(shù)據(jù)如p-T圖象甲所示.若氣體在狀態(tài)A的溫度為-73.15 ℃,在狀態(tài)C的體積為0.6 m3.求:

(1)狀態(tài)A的熱力學(xué)溫度;

(2)說出AC過程中氣體的變化情形,并根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖中VA的值;

(3)在圖乙坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)CVT圖象,并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定坐標(biāo)值,請(qǐng)寫出計(jì)算過程.

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【題目】黃燈亮?xí)r車頭已越過停車線的車輛可以繼續(xù)通行,車頭未越過停車線的車輛若繼續(xù)前行則視為闖黃燈,屬于交通違章行為.我國(guó)一般城市路口紅燈變亮之前綠燈和黃燈各有3 s的閃爍時(shí)間.國(guó)家汽車檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)汽車制動(dòng)初速度與剎車距離的規(guī)定是這樣的:小客車在制動(dòng)初速度為14 m/s的情況下,制動(dòng)距離不得大于20 m

1)若要確保小客車在3 s內(nèi)停下來,則小客車剎車前的行駛速度不能超過多少?

2)某小客車正以v08 m/s的速度駛向路口,綠燈開始閃時(shí)車頭距離停車線L365 m,則小客車至少以多大的加速度勻加速行駛才能不闖黃燈?(已知駕駛員從眼睛看到燈閃到腳下采取動(dòng)作的反應(yīng)時(shí)間是05s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1802年,科學(xué)家威廉歇爾首次提出了雙星這個(gè)名詞,F(xiàn)有由兩穎中子星A、B組成的雙星系統(tǒng),可抽象為如圖所示繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型,已知A的軌道半徑小于B的軌道半徑,若A、B的總質(zhì)量為M,A、B間的距離為L,其運(yùn)動(dòng)周期為T,則( )

A. 中子星B的線速度一定小于中子星A的線速度

B. 中子星B的質(zhì)量一定小于中子星A的質(zhì)量

C. L一定,M越大,T越小

D. M一定,L.越大,T越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)有一塊小量程的電流表G,滿偏電流為100μA,內(nèi)阻為500Ω。若把它改裝成3V15V兩量程的電壓表,電流表G應(yīng)與適當(dāng)?shù)碾娮柚颠B接。經(jīng)計(jì)算,改裝后與電流表連接的電阻值在3VR1=_____kΩ,15 V擋時(shí)R2=____kΩ。

(2)把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)表校核,發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)表的滿刻度讀數(shù)為15V時(shí),改裝表的讀數(shù)為14.7V。則改裝成的電壓表相對(duì)于滿刻度的百分誤差為______。

(3) 現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)電壓表V、R1R2、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω)、電動(dòng)勢(shì)為20V的電源E、單刀單擲和單刀雙擲開關(guān)S1、S2。請(qǐng)你在方框圖中畫出改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行核對(duì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(在圖中標(biāo)出3V、15V的接線柱)

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