【题目】下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=300的山坡C,上面有一质量为100kg的石板B处于静止状态,B的上下表面与斜坡平行,下端距离山脚460m,紧挨着山脚的平地上有一建筑物。假设某次暴雨中,有一质量为100kg的石块A(可视为质点),以15m/s的速度滑上B,在极短的时间内,B、C间的动摩擦因数u2减小为,B沿着C向下运动。当A滑到B的下端时两者恰好相对静止,之后A、B一起运动到山脚平地上撞上建筑物,经过0.7s停下来。已知A、B间的动摩擦因数u1为
,取重力加速度大小g=10m/s2,A、B从斜面上滑到山脚平地上瞬间速度大小不变。求:
(1)石块A在石板B上滑动时,A和B加速度的大小;
(2)石板B的长度;
(3)A、B对建筑物的平均作用力。
【答案】(1)-2.5m/s2 ; 5m/s2·(2)15m(3)10000N·
【解析】
(1)对A、B受力分析,根据牛顿第二定律可以求出加速度的大小;
(2)根据A、B的加速度的大小,利用速度时间的关系式和它们之间的距离可以计算时间的大小;
(3)由动量定理即可求出A、B对建筑物的冲击力。
(1)分析A、B受力,由牛顿第二定律得
解方程得:a1=-2.5m/s2 a2=5m/s2·
(2)A滑到B下端时,所用时间t1 ,A的速度为v1,B的速度为v2
得 t1=2s
石板B长度l
(3)当A、B相对静止时瞬间,共同速度v2
t1时间,B下滑位移
B共同下滑,有·
a3=1.25m/s2
B共同下滑到斜面底端时,速度为v3 ,则
得v3=35m/s
以A、B为共同研究对象,在t=0.7s停下来,建筑物对A、B的平均作用力为F
·
解得F=-10000N,负号表示力的方向与v3的方向相反。
由牛顿第三定律得,A、B对建筑物的平均作用力大小F’=10000N
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【题目】如图所示,探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动,之后在轨道上的A点实施变轨,使探测器绕月球做椭圆运动,当运动到B点时继续变轨,使探测器靠近月球表面,当其距离月球表面附近高度为h(h<5 m)时开始做自由落体运动,探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是( )
A. 探测器的发射速度必须大于第一宇宙速度
B. 探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等
C. 探测器在A点变轨时,需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道
D. 月球的平均密度为
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【题目】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块及遮光条都从位置A处由静止释放。
⑴该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=___________mm。
⑵实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是_________________。
⑶改变钩码质量,读出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,该同学已经将实验中的数据描入坐标系中,并拟合图线如上图所示。
⑷若图中所作的 图像的斜率为k,设AB间的距离为L,当遮光条的宽度为d时,则滑块和遮光条的总质量为M=_______________。
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【题目】将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极,强磁铁的S极朝上N极朝下,金属导线折成上端有一支点,下端开口的导线框,使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定,这样整个线框就可以绕电池旋转起来。下列判断正确的是
A. 线框能旋转起来,是因为惯性
B. 俯视观察,线框沿逆时针方向旋转
C. 电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率
D. 导线框将上下振动
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【题目】关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是( )
A. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以计算出气体分子的体积
B. 悬浮在液体中的固体颗粒越大,布朗运动就越明显
C. 一定质量理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大
D. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
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【题目】某兴趣小组对市场中电线进行调查,
(1)如图1所示,采用绕线法测得该电线直径为____________mm;
(2)取长度为100m的电线,欲测其电阻:
①先用多用电表进行粗略测量,将多用表选择开关置于“×10”档并调零后,两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图2所示。为了使测量值更准确,“选择开关”应置于______(填“×1”、“×100”或“×1K”),并两表笔短接,调节图3中___(“A”或“B”) 重新调零后进行测量。
②再用伏安法测量其电阻,并设计图4电路,则电压表的另一端应接______(填“a”或“b”),测量得电压表示数为4.50V,而电流表读数如图5所示,则所测的电阻为_________Ω。
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【题目】如图所示,一束质量、速度和电量不同的正离子垂直射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转. 如果让这些不发生偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入后一磁场的离子,可得出结论( )
A. 它们的动能一定各不相同
B. 它们的电量一定各不相同
C. 它们的质量一定各不相同
D. 它们的电量与质量之比一定各不相同
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【题目】如图所示,有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连,并在拉力F作用下沿固定斜面向上运动,轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。当拉力F一定时,Q受到绳的拉力
A. 与斜面倾角θ有关
B. 仅与两物块质量有关
C. 与系统运动状态有关
D. 与动摩擦因数有关
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【题目】如图所示,两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点,小球2恰好运动到自身轨道的最高点,这两点高度相同,此时两小球速度大小相同。若两小球质量均为m,忽略空气阻力的影响,则下列说法正确的是( )
A. 此刻两根线拉力大小相同
B. 运动过程中,两根线上拉力的差值最大为2mg
C. 运动过程中,两根线上拉力的差值最大为10mg
D. 若相对同一零势能面,小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能
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