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如图所示,长度L=l m、质量M=0.25kg的木板放在光滑水平面上,质量 m=2kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数现突然给木板一向左的初速度,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力,经过一段时间后,物块与木板相对静止.取,求:

    (1)物块最终在木板上的位置;

    (2)上述过程中拉力F做的功和产生的内能.

(1)木块最终停在木板的中点上(2)1J


解析:

(1)由题意知木块向右作匀加速运动,木板先向左匀减速运动,再向右匀加速运动木块与木板间滑动摩擦力 (1分)

据牛顿第二定律知

木块的加速度为  (2分)

木板的加速度为  (2分)

当木块、木板具有共同速度时,两者不再发生相对滑动,一直匀速运动下去。

      解得  t  = 0.5s   (1分)

两者速度大小为 v = a1 t = 2 m/s   (1分)

可见木板此时恰回到原位置,位移为零

此过程木块的位移为   (1分)

所以木块最终停在木板的中点上. (2分)

(2)拉力F 做的功为      (2分)

产生的热能为   (3分)   

(用其他方法求得正确结果同样给5分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电荷量q=+3.2×10-19C,初速度
v=3.2×106m/s.不计粒子重力(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
求:(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子,速度方向不变穿出金箔进入电场.在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN=40cm,则此α粒子从金箔上穿出时的速度大小为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k.当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:
实验次数i Fi(N) Li(cm)
1 0.49 60.20
2 0.98 61.60
3 1.47 63.05
4 1.96 64.65
5 2.45 66.10
6 2.94 67.55
因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组,所以小组一成员用逐差法处理数据,具体如下:将表中第三列相邻的两项求差,得出弹簧伸长量△L=Li-Li-1,每个△L都是与相同的拉力△F=0.49N相对应的伸长量,求出△L的平均值
.
△L
=
(L2-L2)+(L 3-L 2)+…(L 6-L5)
5
=
L 6-L 1
5
=
67.55-60.20
5
cm=1.47cm
故该弹簧的劲度系数为k=
△F
.
△L
=
0.49N
1.47cm
=0.333N/cm
该成员在实验数据处理中存在的问题是:
只利用了L1和L6两个数据,导致
.
△L
误差较大
只利用了L1和L6两个数据,导致
.
△L
误差较大

请你用逐差法处理表格中的数据,尽量精确计算出弹簧的劲度系数k=
0.328
0.328
N/cm(结果保留三位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长度l=1m,质量M=0.25kg的木板放在光滑的水平面上,质量m=2kg的小物块(质点)位于板的左端,板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,现突然给板一向左的初速度v0=2m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F=10N,经过一段时间后,物块与板相对静止,取g=10m/s2.求:
(1)从开始运动到物块与板相对静止,经过的时间是多少?
(2)物块最终在板上的位置.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,长度L=0.50m的轻质杆OA,A端固定一个质量m=3.0kg的小球,小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动.通过最高点b时小球的速率是2.0m/s,g取10m/s2,则此时细杆OA受到大小为
6
6
N的
力(填压力或拉力)

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