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1.如图,质量为m、长为L、高为h的矩形木块A置于水平地面上,木块与地面间动摩擦因数为μ1,木块上表面光滑,其左端放置一个质量也为m的小物块B.某时刻木块A和小物块B同时获得水平向右的速度v0后开始运动,不计空气阻力,经过一段时间后B落地.
(1)求B从A滑出时A已静止的条件;
(2)若B从A滑出时A仍在运动,求B落地时距A右端的水平距离.

分析 (1)根据牛顿第二定律求出B在A上时的加速度大小,结合速度时间公式求出A速度减为零的时间,根据这段时间内B、A的位移之差大于等于L求出满足的条件.
(2)根据位移关系,结合运动学公式求出B在A上滑行的时间,根据速度时间公式求出B滑出时A的速度,然后B做平抛运动,A做匀减速运动,结合牛顿第二定律和运动学公式求出B落地时距A右端的水平距离.

解答 解:(1)B在A上时,A滑行的加速度大小${a}_{1}=\frac{μ•2mg}{m}=2μg$,
若A速度减为零的时间$t=\frac{{v}_{0}}{{a}_{1}}=\frac{{v}_{0}}{2μg}$,
要使B从A滑出时A已静止,则有:${v}_{0}t-\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2a}≥L$,
解得${v}_{0}≥\sqrt{4μgL}$.
(2)根据${v}_{0}{t}_{1}-({v}_{0}{t}_{1}-\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2})=L$得,${t}_{1}=\sqrt{\frac{2L}{2μg}}=\sqrt{\frac{L}{μg}}$,
B滑出时,A的速度${v}_{1}={v}_{0}-{a}_{1}{t}_{1}={v}_{0}-2\sqrt{μgL}$,
A做平抛运动,平抛运动的水平位移${x}_{1}={v}_{0}\sqrt{\frac{2h}{g}}$,
B继续做匀减速运动的加速度大小a2=μg,
则继续匀减速运动的位移${x}_{2}=\frac{{{v}_{1}}^{2}}{2{a}_{2}}=\frac{({v}_{0}-2\sqrt{μgL})^{2}}{2μg}$,
B落地时距A右端的水平距离△x=x1-x2=${v}_{0}\sqrt{\frac{2h}{g}}-\frac{({v}_{0}-2\sqrt{μgL})^{2}}{2μg}$.
答:(1)B从A滑出时A已静止的条件为${v}_{0}≥\sqrt{4μgL}$;
(2)若B从A滑出时A仍在运动,求B落地时距A右端的水平距离为${v}_{0}\sqrt{\frac{2h}{g}}-\frac{({v}_{0}-2\sqrt{μgL})^{2}}{2μg}$.

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,关键理清A、B的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

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(2)当导体棒的加速度a=1m/s2时,该同学通过传感器采集到电压U和时间t的多组数据,利用计算机绘制出U-t的关系图象如图乙所示,则可以求出导体棒AD的阻值为1Ω.

(3)该同学改变磁感应强度B的大小,重复上述实验操作.记录导体棒匀速运动时电压表示数U及磁感应强度B的多组数据,并作出U-B关系图象如图丙所示.则在磁感应强度增大的过程中导体棒最终速度变化情况为变大(填“变大”“变小”或“不变”).

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13.如图所示,已知R1=10R,R2=$\frac{10}{9}$R,R3=9R,R4=R,则当UAB=110伏时,UCD等于多少伏?当UCD=110伏时,UAB等于多少伏?

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