【题目】如图所示,质量均为的物体A、B紧挨着放置在粗糙的水平面上,物体A的右侧连接劲度系数为的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上,开始时两物体压紧弹簧并恰好处于静止状态。现对物体B施加水平向左的拉力,使A和B整体向左做匀加速运动,加速度大小为,直至B与A分离。已知两物体与水平面间的动摩擦因数均为,两物体与水平面之间的最大静摩擦力均与滑动摩擦力相等,取重力加速度.求:
(1)静止时,物体A对B的弹力大小;
(2)水平向左拉力的最大值;
(3)物体A、B开始分离时的速度。
【答案】(1)静止时,物体A对B的弹力大小为15N (2)水平向左拉力F的最大值为21N (3)物体A、B开始分离时的速度为0.6m/s。
【解析】
(1)开始时,弹簧压紧,AB两物体恰好处于静止状态,AB整体作为研究对象,则有在水平方向,由平衡条件得:
对A进行受力分析,在水平方向则有:
联立以上两式可得:
B对A的作用力和A对B的作用力是作用力和反作用力,故有:
(2)物体A、B分离时,F最大,对物体B,由牛顿第二定律得:
代入数据解得:
(3)物体A、B静止时,弹簧压缩的距离为x0,对A、B系统,由平衡条件得:
物体A、B开始分离时,对物体A,由牛顿第二定律:
从静止到物体A和B分离,物体运动的位移为:
根据匀变速运动的规律得:
代入数据解得:
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【题目】如图所示,在水平轨道上A点固定一弹簧发射器,D点与半径R=lm的竖直半圆形轨道相接,O为轨道圆心、D为最低点:粗糙部分BC段长l=lm,其余部分光滑.将质量kg的物块a压紧弹簧,释放后滑块a与静置于C点右侧的质量kg的物块b发生弹性正碰.已知物块与BC面的动摩擦因数μ=0. 25.物块均可看成质点.
(1)若物块b被碰后恰好能通过圆周最高点E,求其在平抛运动中的水平位移大小;
(2)在弹性势能J时弹出物块a,求b被碰后运动到D点时对圆弧轨道的压力;
(3)用质量kg的物块c取代a,问:弹性势能EP取值在什么范围内,才能同时满足以下两个条件(不考虑物块b脱离轨道后可能的碰撞)
①物块c能与b碰撞;②c与b的碰撞不超过2次.(已知碰撞是弹性正碰)
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【题目】某小组在“设计测定干电池的电动势和内阻”的实验中,提供的器材如下:
A.待测干电池
B.电压表V(01V,内阻约为1k)
C.电流表A(00.6A)
D.电阻箱R(099999.9)
E.滑动变阻器(020)
F.滑动变阻器(0l00)
G.开关、导线若干
(1)由于电压表的量程较小,为了扩大量程采用图甲所示电路测量电压表的内阻RV,其步骤如下:
A.闭合开关S前,应将电阻箱附值调到较小值
B.闭合幵关S后,调节电阻箱R,使电压表指针满偏,此时电阻箱示数为R1
C.再调节电阻箱R,使电压表指针指在满刻度的一半处,此时电阻箱示数为R2
D.断开开关S
由于电源内阻较小可以忽略,由此得出电压表内阻Rv=________________.
(2)若量程为1V的电压表内阻为1050,将其量程扩为3V,则应与之___________.(填“串”或“并”)联
阻值为R=_____________的电阻.
(3)为测量电源的电动势和内阻,请用笔画线代替导线,将图乙电路连接完整___________.
(4)图丙是改装后的电压表与电流表使用内接法作出的U-I图象,根据图象求出干电池的电动势E=___________V,内电阻___________(结果保留三位有效数字).
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【题目】静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强的正方向,带负电的小球A在x3位置处由静止释放且仅受电场力作用.若仅考虑小球A在x1位置与x3位置间的运动,则小球( )
A.在x1位置动能最小
B.在x3位置与x1位置加速度大小相同
C.在原点O位置电势能小于在x2位置电势能
D.在原点O位置电势能小于在x1位置电势能
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【题目】如图所示,MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置,并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则( )
A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.a端电势比b端高
C.a、b两点间电压为BLv
D.外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热
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【题目】如图所示,离地H=90cm高处有一个质量m=0.2kg,带电量q=+2 C的物体处于电场强度随时间变化规律为E=8-kt (V/m)(k为大于零的常数,水平向左为电场正方向)的电场中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数μ=0.2.t=0时,物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当物体下滑45cm后脱离墙面,此时物体速度v=2 m/s,物体最终将落在地面上,重力加速度g取10m/s2.下列关于物体运动的说法正确的是( )
A.物体从开始下滑到脱离墙壁过程中,物体做变加速直线运动
B.物体从墙壁脱离后,物体做匀变速曲线运动
C.物体从开始下滑到最终落地,物体克服摩擦力所做功为0.5J
D.物体从墙壁脱离后,物体经0.3 s落于地面上
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【题目】如图所示,木板倾角为37°时,质量为1kg的滑块m2恰能在木板上静止.木板的下端有一固定挡板,其上固定一个弹性势能为3J的锁定弹簧该弹簧的压缩量Δx=0.01m.弹簧上端放有与滑块m2完全相同的滑块m1(与弹簧不拴接),m1与m2相距d=1m.现解除弹簧锁定,在弹簧恢复原长时m1离开弹簧,与此同时,让m2以t=m/s的速度沿木板向下运动并最终与m1相碰,碰后两者粘在一起. (已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2, =2.4).求:
(1)m1离开弹簧时的速度大小;
(2)m1、m2两者的碰撞位置距m2的初始位置多远;
(3)m1、m2的粘合体离开弹簧后最终静止在木板上的位置.
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【题目】如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C 的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A,其质量为mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25 m 处由静止下滑,车C的质量为mC=6kg,在车C的左端有一个质量mB=2kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点,滑块A与B碰撞后黏合在一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块A、B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5,车C与水平地面的摩擦忽略不计。取g=10 m/s2。求:
(1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小;
(2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小;
(3)车C的最短长度。
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【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验装置,沙桶和沙子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g。
(1)实验时,应该________
A.先接通电源,后释放小车 B.先释放小车,后接通电源
(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出打“B”计数点时小车的速度大小为vB=________m/s,小车的加速度大小为a=________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)乙同学改变沙桶内沙子的质量,多次实验,以沙桶和沙子的重力当作小车受到的拉力F为横坐标、小车对应的加速度a为纵坐标,做出的a-F图像如图所示,其操作步骤全部正确,可知小车的质量M=________ kg。
(4)丙同学根据测量数据做出如图所示的a-F图线,该同学做实验时存在的问题是________。
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