【題目】如圖所示,水平面以O點為界,左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。足夠長的木板A左端恰在O點,木板右端疊放著物塊B。物塊C和D之間夾著一根被壓縮了的輕彈簧(彈簧與物塊不栓接),用細線鎖定并處于靜止狀態(tài),此時彈簧的彈性勢能Ep=3J,F(xiàn)將細線突然燒斷,物塊C與彈簧分離后向右做直線運動,并與木板A碰撞后粘連在一起(碰撞時間極短)。已知A、B、C的質(zhì)量均為m=1kg,物塊D的質(zhì)量M=2kg,A、C與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同,均為μ1=0.1。A、B之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物塊C與彈簧分離瞬間的速度大小。
(2)木板A在粗糙水平面上滑行的時間。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)設物塊C、D與彈簧分離瞬間速度分別為和,
此過程由系統(tǒng)機械能守恒定律得:
取水平向右為正方向,由動量守恒定律列式得:
聯(lián)立以上兩式解得:
(2)設C與A碰后獲得的速度為,且C與A碰撞前后動量守恒,則
解得:
對B受力分析,由牛頓第二定律列式得:
解得: (1分)
對A、C整體受力分析,由牛頓第二定律得:
解得:
設經(jīng)過時間,A、B、C三者速度相同,并設共同速度為,由運動學公式列式,
對B列式有:
對A、C整體列式有:
聯(lián)立以上兩式解得:
共速后,A、B、C三者一起沿水平面向右做勻減速直線運動,對它們組成的整體受力分析,由牛頓第二定律列式得:
解得:
設此后三者一起勻減速至停止的過程中,所用時間為,由運動學公式得:
解得:
那么木板A在水平面上滑行的時間
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【題目】一船在靜水中的速度是6m/s,要渡過寬為180m、水流速度為8m/s的河流,則下列說法中正確的是( )
A. 船相對于地的速度可能是15m/s;
B. 此船過河的最短時間是30s;
C. 此船可以在對岸的任意位置靠岸
D. 此船不可能垂直到達對岸;
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【題目】對于萬有引力定律的表達式F=,下面說法中正確的是( )
A. 公式中G為引力常量,它不是由實驗測得的,而是人為規(guī)定的
B. 當兩物體表面距離r趨近于零時,萬有引力趨近于無窮大
C. m1與m2受到彼此的引力總是大小相等的,而與m1、m2是否相等無關(guān)
D. m1與m2受到彼此的引力總是大小相等、方向相反的,是一對平衡力
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【題目】擁有多名長江學者的天津大學自動化與信息工程學院,為全國傳感器類生產(chǎn)企業(yè)輸送了眾多人才。傳感器指的是能將感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量量(一般是電學量)的一種元件,在自動控制中有相當廣泛的應用,如圖所示的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器,從電容C大小的變化情況就能反應出液面高度h的高低情況,則下列說法正確的是
A. C增大表示h增大
B. C增大表示h減小
C. 金屬芯線與電介質(zhì)構(gòu)成一個電容器
D. 圖中液體可以不是導電液體
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【題目】(1)某組同學用如圖所示裝置,來研究小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。下列措施中不需要和不正確的是_______
A.首先要平衡摩擦力,使小車受到合力就是細繩對小車的拉力。
B.每次改變拉小車拉力后都需要重新平衡摩擦力
C.實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
D.每次小車的質(zhì)量要遠大于塑料桶的質(zhì)量
(2)某組同學根據(jù)數(shù)據(jù),畫出a-F圖像如圖所示,那該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是________
A.實驗中摩擦力沒有平衡
B.實驗中摩擦力平衡過度
C.實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行
D.實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化
(3)本實驗的基本思路是___________法
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【題目】如圖所示,光滑固定斜面的傾角為30°,A、B兩物體用不可伸長的輕繩相連,并通過滑輪置于斜面和斜面的右側(cè),此時A、B兩物體離地高度相同,且剛好處于靜止狀態(tài).若剪短輕繩,則( )
A. A·B落地時速度之比為1:2
B. A·B落地時動能之比為2:1
C. A·B落地時機械能之比為1:1
D. A·B運動到地面的時間之比為4:1
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【題目】如圖所示,實線為方向未知的三條電場線,虛線1、2、3為等勢線.已知a、b兩個帶等量電荷的電粒子從等勢線2上的O點以相同的初速度飛出.僅在電場力作用下,兩粒子的運動軌跡如圖所示,MN=NQ,則( )
A. a一定帶正電,b一定帶負電
B. a加速度減小,b加速度增大
C. MN兩點的電勢差等于NQ兩點的電勢差
D. a粒子到達等勢線3的動能變化量比b粒子到達等勢線1的動能變化量小
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【題目】平行板電容器的兩極板接于電池兩極,一帶電小球懸掛在電容器內(nèi)部.閉合電鍵k,電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為θ.則下述說法正確的是( )
A. 保持電鍵k閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ變大
B. 保持電鍵k閉合,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變
C. 電鍵k斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ不變
D. 電鍵k斷開,帶正電的A板向B板靠近,則θ增大
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【題目】某物理實驗小組采用如圖所示的裝置研究平拋運動.
(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是______(填選項前的字母).
A.保證小球飛出時的速度既不太大也不太小
B.保證小球飛出時的初速度水平
C.保證小球在空中運動的時間每次都相等
D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線
(2)某同學每次都將小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,并從斜槽末端水平飛出.改變水平擋板的高度,就改變了小球在板上落點的位置,從而可描繪出小球的運動軌跡,該同學設想小球先后三次做平拋運動,將水平板依次放在圖中1、2、3的位置,且1與2的間距等于2與3的間距.若三次實驗中小球從拋出點到落點的水平位移依次為不知,忽略空氣阻力的影響,則下面分析正確的是_____(填選項前的字母).
A.
B.
C.
D.無法判斷()與()的大小關(guān)系
(3)另一同學通過正確的實驗步驟及操作,在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡.部分運動軌跡如圖所示,圖中小格在水平方向與豎直方向上的長度均為L, 、和是軌跡圖線上的3個點, 和之間、和之間的水平距高相等,重力加速度為g,可求出小球從運動到所用的時間為______,小球拋出時的水平速度為______.
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