14.如圖所示,在水平地面上,只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長為L.有若干個相同的小方塊(每個小方塊可視為質(zhì)點)沿水平地面靠在一起,但不粘接,總長度為L.物塊與AB段粗糙地面的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,使它們同時獲得某一水平向右的初速度.問:該初速度多大可使所有物塊都通過B點.

分析 以所有小方塊作為整體,根據(jù)動能定理列式;以最左端的小方塊為研究對象,根據(jù)動能定理列式,解方程即可.

解答 解:以所有小方塊作為整體,質(zhì)量為M,設(shè)初速度為Vo,最右端的小方塊到達(dá)B點時速度為v1,
$\frac{1}{2}•M•υ_1^2-\frac{1}{2}Mv_0^2=-\frac{Mgμ}{2}•L$
以最左端的小方塊為研究對象,設(shè)到達(dá)B點時速度恰好為0
0-$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$=-μmgL
解方程組得${v_1}=\sqrt{2gμL}\;\;\;\;\;\;{v_0}=\sqrt{3gμL}$
答:該初速度為$\sqrt{3μgL}$可使所有物塊都通過B點.

點評 此題考查動能定理,注意研究對象的選擇,先整體后隔離最左端的物體研究,此題也可以利用牛頓運(yùn)動定律解,不過相對動能定理要復(fù)雜些.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖甲所示,PQ為磁場與電場的分界線,勻強(qiáng)電場分布在xoy平面第一象限PQ分界線與y軸之間區(qū)域,方向沿y軸負(fù)向,在PQ與MN之間存在如圖乙所示周期性變化的勻強(qiáng)磁場,PQ、MN與y軸平行.一帶正電粒子以v0=5$\sqrt{3}$×104m/s的速度從y軸上c點垂直于y軸飛入電場區(qū)域,經(jīng)過x軸上a點進(jìn)入磁場區(qū)域,又從x軸上b點飛出磁場區(qū),粒子剛進(jìn)入磁場區(qū)域時刻記為t=0,規(guī)定垂直xoy平面向里為磁場正方向,已知帶電粒子比荷為$\frac{q}{m}$=108c/kg,重力不計,oc=0.25m,oa=$\frac{\sqrt{3}}{2}$m,ab=0.6m,周期性變化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=10-2T,求:
(1)帶電粒子進(jìn)入磁場的速度v;
(2)變化磁場的周期(T)及粒子從c至b飛行時間t.

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5.根據(jù)玻爾理論,氫原子的核外電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道后(  )
A.原子的能量增加,系統(tǒng)的電勢能減少
B.原子的能量減少,核外電子的動能減少
C.原子的能量減少,核外電子的動能增加
D.原子系統(tǒng)的電勢能減少,核外電子的動能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,水平方向的勻強(qiáng)磁場寬為b,矩形線框?qū)挾葹閍,當(dāng)這一閉合的導(dǎo)體框從磁場上方由靜止開始下落,進(jìn)入磁場時剛好做勻速運(yùn)動,如果b>a,那么當(dāng)線框的下邊離開磁場時,線框的運(yùn)動情況是( 。
A.勻速直線運(yùn)動B.加速直線運(yùn)動C.減速直線運(yùn)動D.勻變速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.設(shè)在我國某實驗室的真空室內(nèi),存在勻強(qiáng)電場E和可看作勻強(qiáng)磁場的地磁場B,電場與地磁場的方向相同,其中地磁場磁感線的分布圖如圖所示,地磁場的豎直分量和水平分量分別豎直向下和水平指北,今有一帶電的小球以v的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強(qiáng)方向沿水平面做直線運(yùn)動,則下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)點運(yùn)動方向為自西向東B.質(zhì)點可能帶正電
C.質(zhì)點一定帶負(fù)電D.質(zhì)點速度v的大小為$\frac{E}{B}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.一根總長為L的繩子,兩端分別固定在天花板P,N兩點處,如圖所示,現(xiàn)在O點系一重物G且繩子的OP>ON,此時OP,ON繩的拉力分別為FP,F(xiàn)N,現(xiàn)將重物系在這段繩子的$\frac{1}{2}$處,此時OP1,ON1繩拉力為FP1和FN1,(繩子重力不計),兩次始終保持兩繩垂直,則正確的是( 。
A.FP>FP1,F(xiàn)N>FN1B.FP<FP1,F(xiàn)N<FN1C.FP>FP1,F(xiàn)N<FN1D.FP<FP1,F(xiàn)N>FN1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件.某同學(xué)用如圖甲所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系.圖中R0為已知定值電阻,電壓表視為理想電壓表.

(1)若電壓表的示數(shù)為U0,則I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$.
(2)實驗一:用一定強(qiáng)度的光照射硅光電池,調(diào)節(jié)滑動變阻器,通過測量得到該電池的U-I曲線a,如圖乙所示,由此可知電池內(nèi)阻不是(填“是”或“不是”)常數(shù),短路電流為0.295μA,電動勢為2.67v
(3)實驗二:減小實驗一中光的強(qiáng)度,重復(fù)實驗,測得U-I曲線b,如圖乙所示.已知當(dāng)滑動變阻器的電阻為某值時,實驗一中的路端電壓為1.5V,則當(dāng)實驗二中滑動變阻器也為該值時外電路消耗的電功率為0.065mW.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.為了測定某帶點粒子的荷質(zhì)比$\frac{q}{m}$,讓這個帶點粒子垂直于電場方向飛入平行金屬板間.已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E,在通過長為L的兩金屬板間后,測得偏離入射方向的距離為d.如果在兩板間加垂直電場方向的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于粒子的入射方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則粒子恰好不偏離原來方向,求$\frac{q}{m}$為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.一輕質(zhì)桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運(yùn)動,以下說法正確的是(  )
A.小球過最高點時,桿所受的彈力可以為零
B.小球過最高點時最小速度為$\sqrt{gr}$
C.小球過最高點時,桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反,此時重力一定大于桿對球的作用力
D.小球過最高點時,桿對球的作用力一定與球所受重力方向相反

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