【题目】如图所示,有两个高低不同的水平面,一质量为M=1.5kg木板靠在高水平面边缘O点,其表面恰好与高水平面平齐,一质量为m=1kg可视为质点的滑块静止放置,距O点距离为L=2m,现用水平向右、大小为13N的拉力F拉滑块,当滑块运动到O点时撤去拉力F,滑块以此时的速度滑上长木板。滑块在长木板上相对滑动的距离最终为d=3m,滑块与高水平面,长木板间的动摩擦因数均为μ1═0.4,取g=10m/s2,求:
(1)滑块运动到O点时的速度大小v0及滑块在长木板上滑动时的加速度大小;
(2)滑块在长木板上滑动时,长木板与地面间的摩擦力。
【答案】(1)6m/s; (2)1N
【解析】
(1)滑块在高水平面上做加速运动,由牛顿第二定律求得加速度,根据运动学公式可求得速度,在长木板上滑动时,根据牛顿第二定律求解加速度;
(2)根据运动学公式及滑块在长木板上相对滑动的距离判断木板也同时滑动,对滑块和木板有牛顿第二定律和运动学公式可求出与地面的摩擦力大小。
(1) 根据牛顿第二定律有:F-μmg=ma
根据运动学公式有:v02=2aL
联立方程解得:v0=6m/s
滑块在长木板上滑动时,根据牛顿第二定律有:μ1mg=ma1
代入数据解得:a1=4m/s2;
(2) 滑块滑上木板,若木板静止,对滑块有:v02=2a1d′
解得:d′=4.5m与d=3m矛盾,所以滑块滑上木板时,木板也同时滑动
滑块在长木板上滑动,滑块减速,长木板加速,直至两者共速。设所用时间为t,共同速度为v,长木板滑动距离为s,加速度大小为a2,则:
对滑块:v=v0-a1t
对木板:
v=a2t
μ1mg-f地=Ma2
联立解得:f地=1N。
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【题目】如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等。则( )
A. 直线c位于某一等势面内,且φM<φQ
B. 电子在M、N两点的电势能大小关系是EpM>EpN
C. 若电子由M点运动到Q点,电场力做负功
D. 若电子由P点运动到Q点,电场力做正功
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【题目】如图所示,家用楼梯升降椅可以沿着倾斜的直轨道运动,方便行动困难的老人上下楼。以下说法正确的( )
A. 升降椅加速上升时,人处于失重状态
B. 升降椅减速上升时,人处手失重状态
C. 升降椅匀速上升时,升降椅对人的作用力沿楼梯斜向上
D. 升降椅加速上升时,升降椅对人的作用力沿楼梯斜向上
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【题目】如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一个木块A。现以恒定的拉力F拉B,由于A、B间的摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参照物, A、B都向右移动一段距离,在此过程中下列中说法正确的是 ( )
A. B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量
B. 外力F所做的功等于系统(A和B)的动能增量
C. 外力F对B所做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和
D. A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
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【题目】(12分)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为___________mm(该值接近多次测量的平均值);
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干. 某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0 | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 |
I/A | 0 | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 |
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的_________图;
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏;
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,请根据实验记录数据描绘出U─I图线,由图线得到金属丝的阻值Rx=___________(保留两位有效数字);
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)。
A.1×10-2m B.1×10-3
m C.1×10-6
m D.1×10-8
m
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【题目】如图所示,用一轻绳将光滑小球(大小不能忽略)系于竖直墙壁上的O点,现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移,则( )
A. 轻绳对小球的拉力保持不变 B. 轻绳对小球的拉力逐渐增大
C. 小球对墙壁的压力保持不变 D. 小球对墙壁的压力逐渐减小
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【题目】如图所示,在水平地面上有两个完全相同的滑块A、B,两滑块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动,且F1>F2.以A、B为一个系统,当运动达到稳定时,若地面光滑,设弹簧伸长量为Δl1,系统加速度为a1;若地面粗糙,设弹簧的伸长量为Δl2,系统加速度为a2,则下列关系式正确的是( )
A. Δl1=Δl2,a1=a2 B. Δl1>Δl2,a1>a2
C. Δl1=Δl2,a1>a2 D. Δl1<Δl2,a1<a2
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【题目】汽球吊着两个质量相同的重物以10m/s的速度匀速上升,两个重物之间用轻弹簧连接,重力加速度为g,若在距离地面上方10m处绳子突然断裂,在断开瞬间A、B的加速度分别为a1、a2,下列说法中正确的是(以向上为正方向)( )
A. a1=g a2=g
B. a1=2g a2=0
C. a1=﹣2g a2=0
D. a1=0 a2=g
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【题目】关于欧姆定律,说法正确的是( )
A. 从R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B. 从I=U/R可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
C. 从U =IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增高
D. 从R=U/I可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
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