【題目】如圖所示,在水平長直的軌道上,一長度L=2 m的平板車在外力控制下以v0=4 m/s的速度向右做勻速直線運動.某時刻將一質(zhì)量m=1 kg的小滑塊輕放到車面的中點,滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2.
(1)求小滑塊的加速度大小和方向.
(2)通過計算判斷滑塊是否會從車上掉下.
(3)若在滑塊放到車面中點的同時對該滑塊施加一個與v0同向的恒力F,要保證滑塊不從車的左端掉下,恒力F的大小應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1)2 m/s2,方向向右 (2)會 (3)F≥6 N
【解析】滑塊放上車面時相對車向左運動,滑動摩擦力向右,f=μmg
根據(jù)牛頓第二定律有F合=ma F合=f
解得a=2 m/s2,方向向右.
(2)滑塊放上車面后做勻加速直線運動,設(shè)當(dāng)經(jīng)歷時間t之后速度達到v0,
滑塊通過的位移x1=at2 且v0=at平板車通過的位移x2=v0t
位移之差Δx=x2-x1=4 m
由于Δx>L=1 m,故滑塊會掉下來.
(3)恒力F的方向與摩擦力方向相同,故滑塊所受的合力F′合=f+F
由牛頓第二定律有F′合=ma0
滑塊放上車后做勻加速直線運動,設(shè)當(dāng)經(jīng)歷時間t0之后速度達到v0,
滑塊通過的位移為x11=a0t02
且v0=a0t0平板車通過的位移x22=v0t0
由題可知,需要滿足位移之差Δx0=x22-x11≤L
聯(lián)立解得F≥6 N.
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【題目】如圖所示,一個不計重力的帶電粒子以v0沿各圖的虛線射入場中。A中I是兩條垂直紙平面的長直導(dǎo)線中等大反向的電流,虛線是兩條導(dǎo)線垂線的中垂線;B中+Q是兩個位置固定的等量同種點電荷的電荷量,虛線是兩位置連線的中垂線;C中I是圓環(huán)線圈中的電流,虛線過圓心且垂直圓環(huán)平面;D中是正交的勻強電場和勻強磁場,虛線垂直于電場和磁場方向,磁場方向垂直紙面向外。其中,帶電粒子不可能做勻速直線運動的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,為一理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān),P為滑動變阻器R的滑片,U1為加在原線圈兩端的電壓,I1為原線圈中的電流,下列判斷正確的是( )
A. 保持U1和P的位置不變,S由a合到b時,I1將增大
B. 保持U1和P的位置不變,S由b合到a時,R消耗的功率減小
C. 保持U1不變,S合在a處,使P上滑,I1將增大
D. 保持P的位置不變,S合在a處,若U1增大,I1將增大
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【題目】關(guān)于布朗運動,下列說法中正確的是( )
A. 布朗運動就是液體分子的熱運動
B. 布朗運動間接表明液體的分子運動
C. 懸浮的小顆粒越大,撞擊它的分子數(shù)越多,布朗運動越激烈
D. 液體的溫度越高,布朗運動越激烈
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【題目】作用在同一個物體上的兩個互相垂直的共點力,一個力的大小是3N,另一個力的大小是4N,它們合力的大小是( )
A. 3N B. 4N C. 5N D. 7N
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【題目】根據(jù)安培分子電流假說的思想,磁體和電流的磁場都是運動電荷產(chǎn)生的。根據(jù)這種假說,并沒有發(fā)現(xiàn)有相對地球定向運動的電荷。若地磁場是由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生,以此推斷地球應(yīng)該( )
A. 帶正電 B. 帶負(fù)電 C. 不帶電 D. 無法確定
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸傳播.t=0時的波形如圖所示,質(zhì)點A與質(zhì)點B相距l(xiāng)m,A點速度沿y軸正方向;t=0.02s時,質(zhì)點A第一次到達正向最大位移處.由此可知( 。
A. 此波沿x軸正方向傳播
B. 此波的傳播速度為25m/s
C. 從t=0時起,經(jīng)過0.04s,質(zhì)點A沿波傳播方向遷移了1m
D. 在t=0.04s時,質(zhì)點B處在平衡位置,速度沿y軸正方向
E. 此列波不能和頻率為50 Hz的橫波發(fā)生干涉現(xiàn)象
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【題目】如圖所示,足夠長的斜面與水平面的夾角為,空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……、n,相鄰兩個磁場的間距均為.一邊長、質(zhì)量、電阻的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端,導(dǎo)線框的下邊距離磁場Ⅰ的上邊界為,導(dǎo)線框與斜面間的動摩擦因數(shù).將導(dǎo)線框由靜止釋放,導(dǎo)線框在每個磁場區(qū)域中均做勻速直線運動.已知重力加速度, , ,求:
(1)導(dǎo)線框進入磁場Ⅰ時的速度;
(2)磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強度;
(3)磁場區(qū)域n的磁感應(yīng)強度與的函數(shù)關(guān)系.
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【題目】如圖所示,一半球狀的物體放在地面上靜止不動,一光滑的小球系在輕繩的一端,輕繩繞過定滑輪另一端在力F的作用下,拉動小球由圖示位置沿球體表面緩慢向上移動。(定滑輪位于半球球心的正上方,不計滑輪的摩擦)則( )
A. 拉力F的大小在增大
B. 小球受到球狀體的支持力減小
C. 地面對半球體的支持力減小
D. 地面對半球體的摩擦力在減小
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