【題目】如圖甲所示,長為L=4.5m的薄木板M放在水平地面上,質(zhì)量為m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點)放在木板的左端,開始時兩者靜止,F(xiàn)用一水平向左的力F作用在木板M上,通過傳感器測m、M兩物體的加速度與外力F變化關(guān)系如圖乙所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2。求:
(1)m、M之間的動摩擦因數(shù)為多大?
(2)木板的質(zhì)量M及木板與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為多大?
(3)若開始時對M施加水平向左的恒力F=29N,求:物塊多長時間滑離木板?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
(1)由乙圖知,m、M一起運動的最大外力Fm=25N,當(dāng)N時,m與M相對滑動,物塊加速度m/s2
對m,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
(2)當(dāng)時,對木板,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
由圖象得斜率
解得kg
由圖象得橫截距
解得
(3)由于F=29N>25N,所以從開始m就與M相對滑動對地向左做勻加速運動,m對地向左做勻加速直線運動,加速度m/s2
M加速度,根據(jù)牛頓第二定律有
解得m/s2,向左
m經(jīng)過t時間滑離木板,m的位移大小
M的位移大小
由幾何關(guān)系得
代入數(shù)據(jù)解得t=3s
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【題目】如圖所示,一個半徑為R,折射率為的透明玻璃半球體,O為球心,軸線OA水平且與半球體的左邊界垂直,位于軸線上O點左側(cè)處的點光源S發(fā)出一束與OA夾角θ=60°的光線射向半球體;已知光在真空中傳播的速度為c.求:
①光線第一次從玻璃半球體出射的方向與SA的夾角;
②光線在玻璃半球體內(nèi)傳播的時間.(不考慮光線在玻璃半球中反射時間)
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【題目】如圖所示,在與水平方向成53°的斜向上拉力F作用下,質(zhì)量為0.4kg的小物塊從靜止開始沿水平地面做勻加速直線運動,經(jīng)2s運動的距離為6m,隨即撤掉F,小物塊運動一段距離后停止。已知物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g="10m/s2"。求:
(1)物塊運動的最大速度;
(2)F的大;
(3)撤去F后,物塊克服摩擦力做的功。
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【題目】如圖所示,放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上,同時有一長為R的細(xì)繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點,繩能承受的最大拉力為2mg.重力加速度的大小為g,當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是
A. 圓環(huán)角速度ω小于時,小球受到2個力的作用
B. 圓環(huán)角速度ω等于時,細(xì)繩恰好伸直
C. 圓環(huán)角速度ω等于2時,細(xì)繩將斷裂
D. 圓環(huán)角速度ω大于時,小球受到2個力的作用
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【題目】如圖所示,兩塊豎直放置的平行板間存在相互垂直的勻強電場E和勻強磁場B。一束初速度為v的帶正電粒子從上面豎直往下垂直電場射入,粒子重力不計,下列說法正確的是
A. 若,粒子做勻加速直線運動
B. 若粒子往左偏,洛倫茲力力做正功
C. 若粒子往右偏,粒子的電勢能增加
D. 若粒子做直線運動,改變粒子的帶電性質(zhì),使它帶負(fù)電,其他條件不變,粒子還是做直線運動
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【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某—點并記下該點的位置O;再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套,用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉像皮條。
(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項:
A.兩根細(xì)繩必須等長
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
D.在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等
E.在用兩個彈簧秤同時拉細(xì)繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置O
其中正確的是____________。(填入相應(yīng)的字母)
(2)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。
①圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向是________。
②本實驗采用的科學(xué)方法是______
A.理想實驗法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法
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【題目】在如圖所示的電路中,,將滑動變阻器R的滑片從位置a向下滑動到位置b的過程中,電路均處于穩(wěn)定狀態(tài);幱谖恢b和位置a相比,電路中( 。
A.燈泡L的亮度變亮
B.電容器C所帶電荷量Q增大
C.電源的輸出功率P增大
D.電阻消耗的熱功率減小
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【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個小鋼球通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:小鋼球、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為)。請完成下列填空:
(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為;
(2)將小鋼球靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為________kg;
(3)將小鋼球從凹形橋模擬器某一位置釋放,小鋼球經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小鋼球,記錄各次的m值如下表所示:
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
2.3 | 2.2 | 2.3 | 2.1 | 2.0 |
(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小鋼球經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為________N;小鋼球通過最低點時的速度大小為________(重力加速度大小取,速度計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,ABC為一玻璃三棱鏡的截面,一束光線MN垂直于AB面射人,在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出,則( )
A. 由BC面射出的紅光更偏向AB面
B. 由BC面射出的紫光更偏向AB面
C. 若MNB變小,最先從AC面透出的是紅光
D. 若MNB變小,最先從AC面透出的是紫光
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