【題目】如圖所示,水平面上固定一傾角為37°的足夠長斜面,有一質(zhì)量M=1 kg的木板以v0=3 m/s的速度沿斜面勻速下滑。現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.5 kg的小木塊(可視為質(zhì)點)輕輕地放到木板中央,最后木塊剛好沒有從木板上滑出來。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。
(1)證明木塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒,并求兩者最終的共同速度v的大。
(2)求木板的長度L;
(3)求從木塊放到木板上到兩者相對靜止過程系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q。
【答案】(1) 2 m/s (2)0.6 m (3)5.1 J
【解析】(1)設(shè)木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2,則有Mgsin37°=μ2Mgcos37°
解得μ2=0.75
當木塊放到木板上后,整體沿斜面方向所受的合外力F=(M+m)gsin37°–μ2(M+m)gcos37°=0
木塊與木板系統(tǒng)所受合外力為零,動量守恒
由動量守恒定律有Mv0=(M+m)v
解得v=2 m/s
(2)木塊放到木板上后所受木板對它的滑動摩擦力方向向下,由牛頓第二定律,可得其加速度
a1=gsin 37°+μ1gcos 37°=10 m/s2
從木塊放到木板上到兩者相對靜止所用的時間t==0.2 s
此過程中木塊的位移x1==0.2 m
木板的位移x2==0.5 m
所以木板的長度L=2(x2–x1)=0.6 m
(3)從木塊放到木板上到兩者相對靜止過程中
木塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q1=μ1mgcos 37°·=0.6 J
木板與斜面間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q2=μ2(M+m)gcos 37°·x2=4.5 J
所以該過程系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=Q1+Q2=5.1 J
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【題目】如圖所示為氫原子的能級圖, 已知某金屬的逸出功為 6.44eV,則下列說法正確的是( )
A. 處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為 12.10eV 的光子而被激發(fā)
B. 用能量為 12.50eV 的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,一定不能使氫原子發(fā)生能級躍遷
C. 一群處于 n=4 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生 3種譜線
D. 用 n=4能級躍遷到 n=1能級輻射的光子照射金屬,從金屬表面逸出的光電子最大初動能為 6.31eV
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【題目】某同學設(shè)計了如圖所示的電路,用來測量電源電動勢E、內(nèi)阻r以及定值電阻Rx的阻值。實驗器材有:
待測電源
待測電阻Rx(約幾歐姆)
電流表A(量程為0.6A,內(nèi)阻忽略不計)
電阻箱R0(0-99.99Ω)
單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2
導線若干
(1)先測電阻Rx的阻值:閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R1和對應的電流表示數(shù)I;再將S2切換到b,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱的示數(shù)R2。則待測電阻Rx的表達式為Rx=___________。
(2)再測電源電動勢E和內(nèi)阻r:閉合S1,將S2切換到a。調(diào)節(jié)電阻箱阻值為6.00Ω,讀得電流表示數(shù)為0.42A;再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為9.00Ω,讀得電流表示數(shù)為0.30A。則電源電動勢E=________V,內(nèi)阻電阻r=________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)若實際電流表的內(nèi)阻不能忽略,則電阻Rx的測量值________真實值,電動勢的測量值________真實值,內(nèi)阻的測量值_________真實值。(填“大于”、“小于”、“等于”。)
(4)如圖電壓表接3V量程,其讀數(shù)是________V;電流表接0.6A量程,其讀數(shù)是_______A。
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【題目】質(zhì)量為1 kg的小球以4 m/s的速度與質(zhì)量為2 kg的靜止小球正碰,關(guān)于碰后的速度v1′和v2′,下面哪些是可能正確的( )
A. v1′=v2′=m/s
B. v1′=-1 m/s,v2′=2.5 m/s
C. v1′=1 m/s,v2′=3 m/s
D. v1′=3 m/s,v2′=0.5 m/s
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【題目】光電計時器是物理學中常用的一種研究物體運動情況的計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示、b分別為光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間,這樣就可以將物體通過光電門的平均速度視為其通過光電門的瞬時速度如圖乙所示,氣墊導軌上安裝有A、B兩個光電門,導軌上放有一滑塊,滑塊上裝有寬度的遮光片現(xiàn)使滑塊從某一位置開始以恒定的加速度滑動,并依次通過光電門A、B,光電計時器記錄的時間分別為、,并測得遮光片從光電門A運動到光電門B所用的時間.
(1)在實驗中,為了更準確的測得滑塊通過光電門的速度,應選用較______填“寬”或“窄”的遮光片;
(2)由題可知,遮光片通過光電門A時的速度大小,______,通過光電門B時的速度大小______.
(3)滑塊在氣墊上運動的加速度大小______.
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【題目】下列說法中不正確的是( )
A. 目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
B. 原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外就是射線
C. 氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時,電子的動能增加,電勢能減少,原子總能量減少
D. 氡的半衰期為3.8天,4個氡原子核,經(jīng)7.6天后一定剩下1個原子核
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【題目】如圖所示,兩束單色光A、B分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚,出射光合成一束復色光P,下列說法正確的是
A. 若B光是氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時產(chǎn)生的,則A光可能是氫原子從n=2的能級向n=1的能級躍遷時產(chǎn)生的
B. 兩種單色光由水中同一點射向空氣時,A光照亮的區(qū)域較大
C. 在玻璃磚中A光的傳播速度小于B光的傳播速度
D. 若用兩種單色光照射某種金屬時均能發(fā)生光電效應現(xiàn)象,則用B光照射時產(chǎn)生的光電子最大初動能一定更大
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【題目】如圖所示,相距l 的兩小球A、B 位于同一高度h(l,h 均為定值). 將A 向B 水平拋出的同時, B 自由下落. A、B 與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反. 不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間,則
A. A、B 在第一次落地前能否相碰,取決于A 的初速度
B. A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不會相碰
C. A、B 不可能運動到最高處相碰
D. A、B 一定能相碰
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【題目】兩個質(zhì)點A、B放在同一水平面上,由靜止開始從同一位置沿相同方向同時開始做直線運動,其運動的v – t圖象如圖所示。對A、B運動情況的分析,下列結(jié)論正確的是( )
A.A、B加速時的加速度大小之比為,A、B減速時的加速度大小之比為
B.在t = 3 t0時刻,A、B相距最遠
C.在t = 5 t0時刻,A、B相距最遠
D.在t = 6 t0時刻,A、B相遇
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