【題目】如圖,一塊質(zhì)量為M=2kg,長L=lm的勻質(zhì)木板放在足夠長的光滑水平桌面上,初始時速度為零.板的最左端放置一個質(zhì)量m=lkg的小物塊,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為=0.2,小物塊上連接一根足夠長的水平輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩跨過位于桌面邊緣的定滑輪(細(xì)繩與滑輪間的摩擦不計,木板與滑輪之間距離足夠長,g=10m/s2)。
(1)若木板被固定,某人以恒力F=4N向下拉繩,則小木塊滑離木板時的速度大小;
(2)若不固定木板,某人仍以恒力F=4N向下拉繩,則小木塊滑離木板時的速度大小;
(3)若人以恒定速度vl=lm/s向下勻速拉繩,同時給木板一個v2=0.5m/s水平向左的初速度,試判定木塊能否滑離木板;若能滑離,請求出木塊滑離木板所用的時間;若不能請說明理由。
【答案】⑴2m/s ⑵⑶1s
【解析】
對m進(jìn)行受力分析,求出其合力和加速度.運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式求出小木塊滑離木板所需要的時間,然后由v=at求出速度;
若木板不固定,分析M、m的運(yùn)動過程,分別求出M、m的加速度,運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式求出小木塊滑離木板所需要的時間,然后由v=at求出速度;
若人以恒定速度v1=1m/s向下勻速拉繩,分析木板的運(yùn)動情況,牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解決問題。
(1) 對小物塊受力分析,由牛頓第二定律得:m受到的合力F合=F-μmg=ma
可得:a=2m/s2
運(yùn)動學(xué)公式s=
代入數(shù)據(jù)可得t1=ls
物塊的速度:v=at1=2×1=2m/s;
(2) 對小物塊、木板受力分析,由牛頓第二定律得:
對m:F-μmg=ma1
對M:μmg=Ma2
可得:a1=2m/s2,a2=1m/s2
物塊的位移s1=,木板的位移s2=
m相對于M向右運(yùn)動,所以s1-s2=L
由以上三式可得t=
物塊的速度:v′=a1t=2×;
(3) 若人以恒定速度v1=1m/s向下勻速拉繩,木板向左做勻減速運(yùn)動,
對M而言,由牛頓第二定律得:μmg=Ma3
可得:a3=1m/s2,方向向右,
物塊m向右勻速運(yùn)動,其位移為x3=v1t
木板向左的位移為x4=v2t-
m和M沿相反方向運(yùn)動,所以得x3+x4=L
由以上三式可得t=1s 。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個足夠長的豎直放置的磁鐵結(jié)構(gòu)如圖所示.在圖甲中磁鐵的兩個磁極分別為同心的圓和圓環(huán).在兩極之間的縫隙中,存在輻射狀的磁場,磁場方向水平向外,某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到磁極中心軸的距離成反比.用橫截面積一定的細(xì)金屬絲制成的圓形單匝線圈,從某高度被無初速釋放,在磁極縫隙間下落的過程中,線圈平面始終水平且保持與磁極共軸.線圈被釋放后( )
A. 線圈中沒有感應(yīng)電流,線圈做自由落體運(yùn)動
B. 在圖甲俯視圖中,線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向
C. 線圈有最大速度,線圈半徑越大,最大速度越小
D. 線圈有最大速度,線圈半徑越大,最大速度越大
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【題目】如圖所示,一個不帶電的枕形導(dǎo)體,固定在絕緣支架上,左端通過開關(guān)S接地,A、B是導(dǎo)體內(nèi)部的兩點(diǎn),當(dāng)開關(guān)S斷開時,將帶正電的小球置于導(dǎo)體左側(cè)。下列說法正確的是
A. A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等,且都不為零
B. A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不相等
C. 導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等
D. 當(dāng)開關(guān)S閉合時,電子沿導(dǎo)線從大地向?qū)w移動
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【題目】2017年4月,我國第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號順利升空,隨后與天宮二號交會對接.假設(shè)天舟一號從B點(diǎn)發(fā)射經(jīng)過橢圓軌道運(yùn)動到天宮二號的圓軌道上完成交會,如圖所示.已知天宮二號的軌道半徑為r,天舟一號沿橢圓軌道運(yùn)動的周期為T,A、B兩點(diǎn)分別為橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn),地球半徑為R,引力常量為G.則
A. 天宮二號的運(yùn)行速度小于7.9km/s
B. 天舟一號的發(fā)射速度大于11.2km/s
C. 根據(jù)題中信息可以求出地球的質(zhì)量
D. 天舟一號在A點(diǎn)的速度大于天宮二號的運(yùn)行速度
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【題目】如圖所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球P懸掛于車頂O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方有一光滑小釘A,它到O點(diǎn)的距離恰好等于橡皮筋原長l0。現(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運(yùn)動,在此運(yùn)動過程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)),小球的高度
A. 保持不變 B. 逐漸降低
C. 逐漸升高 D. 升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定
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【題目】某同學(xué)在利用打點(diǎn)計時器《測小車的加速度》實驗中得到了如圖所示的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點(diǎn),相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出,測得:s1 =1.20cm,s2 =1.80cm,s3 =2.40cm,s5 =3.60cm,s6 =4.20cm,由于粗心把一滴墨水滴在了s4的位置,已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz,請根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)求(保留三位有效數(shù)字):
(1)相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔是____________s;
(2)在打計數(shù)點(diǎn)2時,小車的速度為v2=____________m/s;
(3)小車的加速度為______;
(4)計數(shù)點(diǎn)3與計數(shù)點(diǎn)4的間距s4=____________cm.
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【題目】將彈性小球以10m/s的速度從距地面2m處的A點(diǎn)豎直向下拋出,小球落地后豎直反彈經(jīng)過距地面1,5m高的B點(diǎn)時,向上的速度為7m/s,從A到B,小球共用時0.3s,則此過程中()
A. 小球發(fā)生的位移的大小為0.5m,方向豎直向上
B. 小球速度變化量的大小為3m/s,方向豎直向下
C. 小球平均速度的大小為8.5m/s,方向豎直向下
D. 小球平均加速度的大小約為56.7m/s2,方向豎直向上
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【題目】如圖所示,在光滑絕緣的水平面上放置兩帶正電的小物塊甲和乙,所帶電荷量分別為q1和q2(q2>q1).由靜止釋放后,甲、乙兩物塊向相反方向運(yùn)動。在物塊運(yùn)動過程中,下列表述正確的是( 。
A. 甲物塊受到庫侖力小于乙物塊受到的庫侖力
B. 兩個物塊受到的庫侖力任何時刻都大小相等
C. 庫侖力對兩物塊都不做功
D. 在相同時間內(nèi)庫侖力對兩物塊所做的功一定相等
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小方塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),系在一伸直的輕繩一端,繩的另一端固定在粗糙水平面上,繩長為r。給小方塊一沿垂直輕繩的初速度v0,小方塊將在該水平面上以繩長為半徑做圓周運(yùn)動,運(yùn)動一周后,其速率變?yōu)?/span>。則以下說法正確的是( )
A. 如果初速度v0較小,繩的拉力可能為0
B. 繩拉力的大小隨小方塊轉(zhuǎn)過的角度均勻減小
C. 小方塊運(yùn)動一周的時間為
D. 小方塊運(yùn)動一周克服摩擦力做的功為
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