【题目】如图所示,质量mB=2kg的木板B静止放置于光滑水平面上,现有一F=10N的外力作用在木板上,使其开始向右加速,在此同时,将一质量mA=lkg的物块A(视为质点)放置在木板B的左端,以v=4m/s的初速度开始向右运动,物块A与木板B之间的动摩擦因数μ=0.2.已知运动过程中物块A恰好没有从木板B的右端掉下.求:
(1)物块A与木板B开始运动的加速度aA、aB大小;
(2)木板B的长度L;
(3)物块A在开始运动后的1.5s时间内的位移x0.
【答案】(1)2m/s2 6m/s2 (2)1m (3)5.75m
【解析】试题分析:分别对A、B受力分析根据牛顿第二定律可得aA、aB大小;两者速度相等时,A恰好没有从木板B的右端掉下,根据牛顿第二定律和运动学公式即可求出木板B的长度L;A在开始运动后的1.5s时间内在木板上先向右匀减速,后向右匀加速,根据运动学公式即可求出位移。
(1)物块A向右减速,木板B向右加速,由牛顿第二定律得:
对物块A有:
代入数据解得:
对木板B有:
代入数据解得:
(2)设经过时间t1,两者速度相等
则有:
代入数据解得:
则共同的速度为:
物块A运动的位移为:
代入数据解得:
木块运动的位移为:
代入数据解得:
则木板B的长度为:
解得:
(3)假设物块A与木板B达到共速后能一起加速
对整体有:
对物块A有:
计算可得:
则假设不成立,物块A与木板B各自加速,根据牛顿第二定律
对物块A有:
代入数据解得:
对物块B有:
代入数据解得:
在剩下的时间内
物块A的位移为:
代入数据解得:
物块B的位移为:
代入数据解得:
两者相对位移:
物块A在1.5s时间在木板上先向右匀减速,后向右匀加速
物块A在1.5s时间总位移:
代入数据解得:
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【题目】如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度V0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度V.
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【题目】某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律.装置固定在水平面上,圆弧形轨道下端切线水平.两球半径相同,两球与水平面的动摩擦因数相同.实验时,先测出A、B两球的质量mA、mB , 让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放,记下其在水平面上滑行距离的平均值x0 , 然后把球B静置于轨道下端水平部分,并将A从轨道上同一位置由静止释放,并与B相碰,重复多次.
①为确保实验中球A不反向运动,则mA、mB应满足的关系是;
②写出实验中还需要测量的物理量及符号:;
③若碰撞前后动量守恒,写出动量守恒的表达式:;
④取mA=2mB , x0=1m,且A、B间为完全弹性碰撞,则B球滑行的距离为 .
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【题目】关于下面四个装置说法正确的是( )
A. 实验可以说明α粒子的贯穿本领很强
B. 实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释
C. 是利用α射线来监控金属板厚度的变化
D. 进行的是聚变反应
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【题目】如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交变电流,电动势e随时间t的变化关系如图乙所示,则( )
A.该交变电流的频率为100Hz
B.该交变电流电动势的有效值为311V
C. t=0.01s时,穿过线框的磁通量为零
D.t=0.01s时,穿过线框的磁通量的变化率为零
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【题目】如图所示是一按正弦规律变化的交流电的u﹣t图.关于此交流电的下列结论正确的是( )
A.频率为100Hz
B.周期为0.02S
C.电压的有效值为220V
D.电压的最大值为311V
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【题目】如图所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u,u=220 sin100πt(V),交流电压表V接在副线圈c、d两端(不计导线电阻),原、副线圈的匝数比n 1:n 2=10:1.原来开关S是断开的,则当S闭合一段时间后( )
A.交流电压表示数不变,示数为22V
B.交流电流表示数为0
C.灯泡L的亮度与开关S闭合前相同
D.若开关S始终闭合,仅改变u,使u=220 sin200πt(V),则交流电流表的示数增大
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【题目】图示为氢原子的能级示意图,关于氢原子跃迁,下列说法正确的是( )
A.一个处于n=5激发态的氢原子,向低能级跃迁时刻发出10种不同频率的光
B.处于n=3激发态的氢原子吸收具有1.87eV能量的光子后被电离
C.用12eV的光子照射处于基态的氢原子时,电子可以跃迁到n=2能级
D.氢原子中的电子从高能级到低能级跃迁时动能增大,氢原子的电势能增大
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【题目】如图所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k。在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中不正确的是
A. 小球的速度先增大后减小
B. 小球的加速度先减小后增大
C. 小球速度最大时弹簧的形变量为
D. 弹簧的最大形变量为
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