【題目】如圖,兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為4kg和2kg,放在靜止于水平地面上的足夠長的木板C上,兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4:木板的質(zhì)量為2kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.某時(shí)刻A滑塊獲得初速度v0=4m/s,0.5秒后A、B發(fā)生碰撞,碰撞過程時(shí)間極短AB總動(dòng)能損失0.5J,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,不計(jì)滑塊大小,取重力加速度大小g=10ms2.求
(1)求碰撞前滑塊A和B的速度;
(2)A,B,C剛共速時(shí)候的速度。
【答案】(1)1.5m/s 2m/s(2)m/s。
【解析】
(1)碰撞前A滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng),A受到的滑動(dòng)摩擦力fA=μAmAg=0.4×4×10N=16N
根據(jù)牛頓第二定律得aA=-=-μAg=-4m/s2
碰撞前瞬間A的速度vA=v0+aAt=4-4×0.5=2m/s
碰撞前BC滑塊看作一個(gè)整體做勻加速運(yùn)動(dòng),則f地=μ地(mA+mB+mC)g
BC整體的加速度aBC=
可得f地=8N,aBC=2m/s2
則vBC=aBCt=2×5=1m/s
(2)碰撞過程AB滑塊動(dòng)量守恒,取向右為正方向,則有:mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′
碰撞過程AB滑塊能量守恒,有:mAvA2+mBvB2=mAvA′2+mBvB′2
可以解得:vA′=1.5m/s,vB′=2m/s
或者vA′=m/s,vB′=m/s。由于A滑塊的速度不能大于B,所以舍去
碰撞后A滑塊受到摩擦力不變?nèi)匀粸?/span>fA=16N
可得:aA=-4m/s2
碰撞后BC滑塊B物體的速度大于C,不能看成一個(gè)整體。
B受到摩擦力fB=μBmBg
解得fB=8N
對C有aC=
解得:aC=8m/s2
AC滑塊相對運(yùn)動(dòng)直到共速過程
對A有vAC=vA′+aAt2。
對C有vAC=vBC+aCt2。
可得vAC=m/s,t2=s
然后B滑塊繼續(xù)減速(此過程AC共同恰好能勻速運(yùn)動(dòng))直到ABC速度均為m/s。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場。長度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),初始時(shí)小球靜止在電場中的a點(diǎn),此時(shí)細(xì)繩拉力為2mg,g為重力加速度。
(1)求電場強(qiáng)度E和a、O兩點(diǎn)的電勢差U;
(2)若小球在a點(diǎn)獲得一水平初速度,使其在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)細(xì)繩拉力F的大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為娛樂場里常見的一種簡單的娛樂設(shè)施一滑道,它由一個(gè)傾斜軌道和水平軌道平滑連接而成。若一名兒童自軌道頂端由靜止開始下滑,到達(dá)水平軌道某處停下,兒童與整個(gè)軌道的滑動(dòng)摩擦因素處處相同,不計(jì)空氣阻力。則下列關(guān)于其路程大小x、速度大小、加速度大小a、合カ大小F隨時(shí)間t變化的大致規(guī)律,可能正確的是( 。
A. B. C. D.
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【題目】如圖1所示是某質(zhì)譜儀的模型簡化圖,P點(diǎn)為質(zhì)子源,初速度不計(jì)的質(zhì)子經(jīng)電壓加速后從O點(diǎn)垂直磁場邊界射入,在邊界OS的上方有足夠大的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,B=0.2T。a、b間放有一個(gè)寬度為Lab=0.1cm的粒子接收器S,oa長度為2m。質(zhì)子的比荷,質(zhì)子經(jīng)電場、磁場后正好打在接收器上。
(1)磁場的方向是垂直紙面向里還是向外?
(2)質(zhì)子進(jìn)入磁場的角度范圍如圖2所示,向左向右最大偏角,所有的質(zhì)子要打在接收板上,求加速電壓的范圍(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,取cos80=0.99, )。
(3)將質(zhì)子源P換成氣態(tài)的碳I2與碳14原子單體,氣體在P點(diǎn)電離后均帯一個(gè)單位正電(初速度不計(jì)),碳12的比荷C/kg,碳14的比荷保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,從O點(diǎn)入射的角度范圍不變,加速電壓可以在足夠大的范圍內(nèi)改變。要使在任一電壓下接收器上最多只能接收到一種粒子,求oa的最小值(結(jié)果保留三位有效數(shù)字,取)
(4)第(3)問中的電離體經(jīng)電壓加速后,單位時(shí)間內(nèi)從O點(diǎn)進(jìn)入的粒子數(shù)保持不變,其中碳12占80%、碳14占20%。通過控制加速電壓,使碳14在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與時(shí)間的關(guān)系R14=0.9+0.1t(cm)。請?jiān)趫D3中描繪出接收器上的亮度隨時(shí)間的變化的圖像(每毫秒內(nèi)接收到的粒子越多越亮,1表示在這一過程中最亮?xí)r的亮度)。
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【題目】如圖所示,兩相同燈泡A1、A2,A1與一理想二極管D連接,線圈L的直流電阻不計(jì).下列說法正確的是
A. 閉合開關(guān)S后,A1會(huì)逐漸變亮
B. 閉合開關(guān)S穩(wěn)定后,A1、A2亮度相同
C. 斷開S的瞬間,a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低
D. 斷開S的瞬間,A1會(huì)逐漸熄滅
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【題目】某極地衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道平面還過地球的南北兩極,如圖所示,衛(wèi)星從北極正上方按圖示方向第一次運(yùn)動(dòng)到北緯30°的正上方時(shí)所用時(shí)間為0.5h,則下列說法正確的是
A. 該衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9 km/s
B. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為1:8
C. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的向心加速度之比為16:1
D. 該衛(wèi)星的機(jī)械能一定小于同步衛(wèi)星的機(jī)械能
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【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圖的匝數(shù)之比 .電阻R=5Ω.L1、L2、L3為三個(gè)完全相同的小燈泡,S1、S2為開關(guān),原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)將S1閉合,S2斷開,此時(shí)L1正常發(fā)光.下列說法正確的是( )
A. 輸入電壓u的表達(dá)式u=10sin5πt(V)
B. R消耗的電功率為0.2W
C. 若S1、S2均閉合,三個(gè)小燈泡均正常發(fā)光
D. 若S1、S2均斷開,三個(gè)小燈泡均正常發(fā)光
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【題目】如圖甲,兩列振幅和波長相同而傳播方向相反的波,在相遇的某一時(shí)刻(如圖乙),兩列波“消失”,此時(shí)介質(zhì)中M、N兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是( )
A. M、N都靜止
B. M、N都向上
C. M向下,N向上
D. M向上,N向下
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【題目】如圖電路,R為滑動(dòng)變阻器,R1、R2為定值電阻,電源內(nèi)阻為r。閉合電鍵K后,電壓表有示數(shù),滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表示數(shù)增大量為ΔU,則在此過程中( )
A. 滑動(dòng)變阻器R阻值增大,流過它的電流增大
B. 電阻R2兩端的電壓減小,變化量等于
C. 通過電阻R2的電流減小,變化量小于
D. 路端電壓一定增大,變化量大于
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