【题目】如图所示,在某平台上,货物A以v0=10 m/s的初速度从左端滑上静止在光滑轨道的货车,已知货物质量m=20 kg,货车质量M=30 kg,货车高h=0.8 m。在光滑轨道上有一固定的挡板,轨道右侧边缘处斜靠一木板,当货车撞到挡板时会被粘住不动,而货物就被抛出,恰好沿木板方向落在平台边缘并沿木板滑下。已知货车上表面与货物间的动摩擦因数μ=0.5,货物可视为质点,挡板厚度不计,且与货车等高。斜靠的木板与水平面夹角为53°。(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2)
(1)求货物做平抛运动的时间;
(2)求货物做平抛运动的水平距离;
(3)若货车在碰到挡板之前已经与货物达到共同速度,则货车的长度是多少?
【答案】(1)0.4 s (2)1.2 m (3)6.7 m
【解析】 (1)货物从货车上滑出之后做平抛运动,竖直方向有h=gt2
解得t==0.4 s
(2)将货物落至木板时的速度进行分解,有vy=gt=10×0.4 m/s=4 m/s
故货物做平抛运动的水平距离x=vxt=3×0.4 m=1.2 m
(3)在货车撞到挡板之前,货车与货物已经到达共同速度,根据牛顿第二定律:
对货物:μmg=ma1
解得a1=μg=0.5×10 m/s2=5 m/s2
对货车:μmg=Ma2
解得
当具有共同速度时有:
v0-a1t′=a2t′
代入数据解得:t′=1.2 s
所以共同速度v=a2t′=4 m/s
设相对位移为L,根据能量守恒定律得
联立解得L=6 m
货车被粘住之后,货物继续在货车上滑行,直到滑出过程,根据动能定理:
解得货物继续滑行的距离s′=0.7 m
所以货车的长度为L+s′=(6+0.7) m=6.7 m
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【题目】如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各个方向射出的粒子速度大小均为v0,质量均为m、电荷量均为q;在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里.粒子第一次离开电场上边缘y=d时,能够到达的的位置x轴坐标范围为-1.5d≤x≤1.5d, 而且最终恰好没有粒子从y=2d的边界离开磁场。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求
(1)电场强度E;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间(只考虑粒子第一次在磁场中的运动时间)
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【题目】如图所示,洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是( )
A. 脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的
B. 水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故
C. 加快脱水桶转动角速度,脱水效果会更好
D. 靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好
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【题目】如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,原线圈通过一理想电流表A接在u=200sin(100πt)V的正弦交流电源上,一个二极管D和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端,理想电压表V和电阻R并联.假设该二极管D的正向电阻为零,反向电阻为无穷大,则( )
A. 交流电压表示数为20 V
B. 交流电压表示数为14.1 V
C. 减小负载电阻的阻值R,电流表的读数变小
D. 将二极管短路,电流表的读数变大
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【题目】如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比,n1:n2=4:1,原线圈接图乙所示的正弦交流电,副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻RT(阻值随温度的升高而减小)及报警器P组成闭合电路,回路中电流增加到一定值时报警器P将发出警报声.则以下判断正确的是
A. 变压器副线圈中交流电的频率为50 Hz
B. 电压表示数为9V
C. RT处温度升高到一定值时,报警器P将会发出警报声
D. RT处温度升高时,变压器的输入功率变小
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【题目】“正确地反映了宏观物体低速运动的客观规律,它把过去一向认为是截然无关的地球上的物体运动规律和天体运动规律概括在一个统一的理论中。”材料中的理论
A. 推动了欧洲的启蒙运动
B. 使人类对微观世界的认识取得突破
C. 为经典力学的创立奠定了基础
D. 弥补了牛顿力学认识宏观世界的不足
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【题目】“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏,游戏规则是:游戏者站在界外从手中水平抛出一个圆形圈圈,落下后套中前方的物体,所套即所得。如图所示,小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体,若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体,则( )
A. 大人站在小孩同样的位置,以小点的速度抛出圈圈。
B. 大人站在小孩同样的位置,以大点的速度抛出圈圈。
C. 大人退后并下蹲至与小孩等高,以大点的速度抛出圈圈。
D. 大人退后并下蹲至与小孩等高,以小点的速度抛出圈圈。
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【题目】“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊时的平衡位置.人在从P点下落到最低点c点的过程中,下列说法不正确的是
A. 在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B. ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C. bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D. c点时人的速度为零,处于平衡状态
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【题目】乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动,下列说法正确的是( )
A. 车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去
B. 人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg
C. 人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
D. 人在最低点时对座位的压力大于mg
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