【題目】用如圖所示的裝置,可以模擬貨車在水平路面上的行駛,進而研究行駛過程中車廂 里的貨物運動情況。已知模擬小車(含遙控電動機)的質(zhì)量M=7kg,車廂前、后壁間距L=4m,木板A的質(zhì)量mA=1kg,長度LA=2m,木板上可視為質(zhì)點的物體B的質(zhì)量mB=4kg,A、B間的動摩擦因數(shù)u=0.3,木板與車廂底部(水平)間的動摩擦因數(shù)u0=0.32,A、B緊靠車廂前壁,F(xiàn)“司機″遙控小車從靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過一定時間,A、B同時與車廂后壁碰撞。設(shè)小車運動過程中所受空氣和地面總的阻力恒為F阻=16N,重力加速度大小g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。
(1)從小車啟動到A、B與后壁碰撞的過程中,分別求A、B的加速度大小;
(2)A、B與后壁碰撞前瞬間,求遙控電動機的輸出功率;
(3)若碰撞后瞬間,三者速度方向不變,小車的速率變?yōu)榕銮暗?/span>80%A、B的速率均變?yōu)榕銮靶≤嚨乃俾?/span>,且“司機”立即關(guān)閉遙控電動機,求從開始運動到A相對車靜止的過程中,A與車之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。
【答案】(1)4m/s2,方向向前,做勻加速運動 (2)10m/s;670W (3)40J
【解析】
(1)由題意,從啟動到A、B與后壁碰撞的過程中,三者間有相對滑動,三者受力如圖所示
對B:
由牛頓第二定律有:
代入數(shù)據(jù)解得:,方向向前,做勻加速運動
對A:
由牛頓第二定律:
代入數(shù)據(jù)解得:,方向向前,做勻加速運動;
(2)A、B同時到達(dá)后壁,有
且:
解得:
對車,由牛頓第二定律有:
解得:
電動機輸出功率為
碰撞前瞬間的車速為:
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得:;
(3)碰撞后瞬間,,A、B的速率為v,因
所以碰后三者之間仍有相對滑動,三者受力如圖所示
對B:,方向向后,做勻減速直線運動
對A:,方向向后,做勻減速直線運動
對車:,因此車做勻速直線運動
設(shè)經(jīng)時間,A與車相對靜止,則:
A、車間相對滑動的距離為:
得:
A相對車通過的總路程:
產(chǎn)生的內(nèi)能:
代入數(shù)據(jù)解得:。
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【題目】如圖所示,邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd處于磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中,bc邊與磁場右邊界重合,F(xiàn)發(fā)生以下兩個過程:一是僅讓線框以垂直于邊界的速度ν勻速向右拉出磁場:二是僅使磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化。若導(dǎo)線框在上述兩個過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等,則磁感應(yīng)強度的變化率為
A. B. C. D.
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【題目】為描繪一只規(guī)格為“2.8V,1.6W"的小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材:
A.干電池組E(電動勢3V)
B.滑動變阻器R(最大電阻5Ω)
C.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)
D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
E.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)
F.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ)
G.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。
(1)實驗應(yīng)選用的電流表是____,電壓表是_____。(填器材字母序號)
(2)測量電路應(yīng)釆用電流表___(填“內(nèi)接”或“外接”)法,控制電路應(yīng)采用滑動變阻器____(填“限流式”或“分壓式”)連接。
(3)如圖,作出的I一U圖像中___(填“a”、“b”或“c”)線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。
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【題目】如圖所示,帶電平行板中勻強磁場方向水平垂直紙面向里,某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下,經(jīng)過軌道端點P進入板間后恰能沿水平作直線運動。現(xiàn)使小球從較低的b點開始下滑,經(jīng)P點進入板間,在板間的運動過程中( )
A. 其動能將會增大
B. 其電勢能將會增大
C. 小球受到的電場力將會增大
D. 小球所受的洛倫茲力將會增大
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【題目】學(xué)校物理興趣小組為探究多用表歐姆擋的原理,決定自己動手設(shè)計一個歐姆表,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖如圖甲所示,已知電源電動勢E約為3V,其它數(shù)值同學(xué)們都忘記了,所以同學(xué)們決定測量歐姆表的電源電動勢和內(nèi)阻。
(1)兩表筆分別與電阻箱兩接線柱相連,調(diào)節(jié)電阻箱,直到電流表讀數(shù)如圖乙,電阻箱示數(shù)如圖丙,則歐姆表的內(nèi)阻約為___________Ω。
(2)該小組同學(xué)把歐姆表的兩表筆與電阻連接,根據(jù)記錄的電阻箱阻值R與多用電表電流擋的讀數(shù)I,在如圖所示坐標(biāo)系中描點,請根據(jù)坐標(biāo)系中所描點,在答題卡對應(yīng)位置的坐標(biāo)紙中作出圖象(________)。
(3)由圖象可得歐姆表內(nèi)電源電動勢E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω。
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【題目】如圖所示,在真空中有一等腰棱鏡ABC,頂角∠C=120°,一束單色光從AB邊上的P點射入棱鏡,入射光線與AC邊平行,又從AB邊Q點射出,且射出的光線與CB邊平行。已知AC長為2L,AP長為L。求
(1)該棱鏡的折射率;
(2)若光在真空中的速度為c,求光在棱鏡中運動的時間。
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【題目】極地衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道)。如圖所示,某時刻某極地衛(wèi)星在地球北緯30°A點的正上方按圖示方向運行,經(jīng)過12h后第二次出現(xiàn)在A點的正上方. 則下列說法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星一定貼近地表飛行
B. 該衛(wèi)星的周期的最大值為18h
C. 該衛(wèi)星運行的線速度比同步衛(wèi)星的線速度大
D. 該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過A點的正上方一次
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【題目】如圖所示,已經(jīng)充好電的平行板電容器與靜電計連接在一起,固定B板,移動A板,下列現(xiàn)象正確的是( )
A. 向右移動A板,靜電計指針張角增大
B. 向右移動A板,靜電計指針張角不變
C. 向上移動A板,靜電計指針張角增大
D. 向上移動A板,靜電計指針張角不變
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【題目】如圖所示,傾角α=30°的足夠長傳送帶上有一長L=1.0m,質(zhì)量M=0.5kg的薄木板,木板的最右端疊放質(zhì)量為m=0.3kg的小木塊.對木板施加一沿傳送帶向上的恒力F,同時讓傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動,運行速度v=1.0m/s。已知木板與物塊間動摩擦因數(shù)μ1=,木板與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=,取g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。
(1)若在恒力F作用下,薄木板保持靜止不動,通過計算判定小木塊所處的狀態(tài);
(2)若小木塊和薄木板相對靜止,一起沿傳送帶向上滑動,求所施恒力的最大值Fm;
(3)若F=10N,木板與物塊經(jīng)過多長時間分離?分離前的這段時間內(nèi),木板、木塊、傳送帶組成系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。
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