【题目】如图所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N.取g=10 m/s2,斜面足够长.求:
(1)物块经多长时间离开木板;
(2)物块离开木板时木板获得的动能;
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
【答案】(1)物块经过s离开木板.
(2)物块离开木板时木板获得的动能为27J.
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能为2.16J.
【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律分别求出木块、木板的加速度,抓住两者的位移关系,运用位移时间公式求出物块离开木板所需的时间.
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物块离开木板时的速度,从而求出物块离开木板时的动能.
(3)木块与木板的相对位移等于木板的长度,根据Q=F摩x相求出摩擦产生的热量.
解:(1)物块向下做加速运动,设其加速度为a1,木板的加速度为a2,
则由牛顿第二定律
对物块:mgsin37°﹣μ(mgcos37°+qE)=ma1
a1=4.2m/s2
对木板:Mgsin37°+μ(mgcos37°+qE)﹣F=Ma2
a2=3m/s2
又a1t2﹣
a2t2=L
得物块滑过木板所用时间t=s.
(2)物块离开木板时木板的速度v2=a2t=3m/s.
其动能为Ek2=Mv22="27" J
(3)由于摩擦而产生的内能为 Q=F摩x相=μ(mgcos37°+qE)L="2.16" J.
答:(1)物块经过s离开木板.
(2)物块离开木板时木板获得的动能为27J.
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能为2.16J.
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板:冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度为g.求
(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;
(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在用电火花计时器(或电磁打点计时器)探究匀变速直线运动的实验中,下列说法正确的是( )
A.打点计时器必须使用交流电源供电B.电火花打点计时器使用干电池供电
C.实验时应先释放纸带,后接通电源D.物体运动的时间需要用秒表测量
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】(多选)如图所示,一斜面的倾角为,现将一质量为
的物块置于斜面上并与斜面固定在一起,现在斜面以下列选项中的不同运动方式运动的时候,说法正确的是
A. 当斜面向右匀速移动距离时,则斜面对物块做了功
B. 当斜面向上匀速移动距离时,则斜面对物块做功为
C. 若斜面向左以加速度移动距离
,则斜面对物块做功为
D. 若斜面向下以加速度移动距离
,则斜面对物块做功为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角θ可调。打点计时器的工作频率为50 Hz。纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是:__________(用字母填写)。
(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=______ s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=________。
(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】关于力对物体做功,下列说法中正确的是( )
A.力作用到物体上,力一定对物体做功
B.只要物体通过一段位移,就一定有力对物体做了功
C.只要物体受到力的作用,而且还通过了一段位移,则此力一定对物体做了功
D.物体受到力的作用,而且有位移发生,则力有可能对物体做功,也可能没有做功
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的木块,木块运动状态及弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由此表分析可知( )
实验次数 | 小木块的运动状态 | 弹簧测力计读数(N) |
1 | 静止 | 0.4 |
2 | 静止 | 0.6 |
3 | 加速 | 0.7 |
4 | 匀速 | 0.5 |
5 | 减速 | 0.3 |
A. 木块受到的最大静摩擦力为 0.5N
B. 木块受到的最大静摩擦力一定为0.7N
C. 在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D. 在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有二次是相同的
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】以下说法中,错误的是:
A.加速度是物体增加的速度
B.加速度为零的物体速度不一定为零
C.物体速度大,加速度不一定大
D.物体加速度的方向与它的速度方向相同时,物体的速度将增加
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com