15.如圖所示,一小物塊從傾角θ=37°的斜面上的A點由靜止開始滑下,最后停在水平面上的C點.已知小物塊的質(zhì)量m=0.10kg,小物塊與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,A點到斜面底端B點的距離L=0.50m,斜面與水平面平滑連接,小物塊滑過斜面與水平面連接處時無機械能損失.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小物塊在斜面上運動時的加速度;
(2)BC間的距離;
(3)小物塊從A點開始運動1.0s時的速度.

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出物塊在斜面上運動時的加速度,根據(jù)速度位移公式求出物塊在B點的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出在水平面上的加速度大小,結(jié)合速度位移公式求出BC間的距離.
根據(jù)速度時間關(guān)系求解斜面運動時間,知水平面的運動時間,根據(jù)速度時間關(guān)系知末速度.

解答 解:(1)小物塊受到斜面的摩擦力:f1=μN1=μmgcosθ
在平行斜面方向由牛頓第二定律有:mgsinθ-f1=ma
解得:a=gsinθ-μgcosθ=10×(0.6-0.25×0.8)=4.0m/s2
(2)小物塊在B點的速度為:vB=$\sqrt{2aL}$=$\sqrt{2×4×0.5}$m/s=2m/s.
小物塊在水平面上的加速度為:a′=μg=2.5m/s2
則BC間的距離為:xBC=$\frac{{v}_{B}^{2}}{2a′}$=$\frac{{2}^{2}}{2×2.5}$=0.8m
(3)物體在斜面上運動時間為:t1=$\frac{{v}_{B}}{a}$=$\frac{2}{4}$s=0.5s.
在水平面上運動的時間為:t2=t-t1=0.5s
則速度為:v=vB-a′t2=2-2.5×0.5=0.75m/s>0,符合題意,故1s末速度為0.75m/s.
答:(1)小物塊在斜面上運動時的加速度為4m/s2;
(2)BC間的距離為0.8m;
(3)小物塊從A點開始運動1.0s時的速度為0.75m/s.

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁,注意第三問需要判定1s末未停止.

練習冊系列答案
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5.如圖,豎直平面內(nèi)放著兩根間距L=1m,電阻不計的足夠長平行金屬板M,N,兩板間接一阻值R=2Ω的電阻,N板上有一小孔Q,在金屬板M,N及CD上方有垂直紙面向里的磁感應強度B0=1T的有界勻強磁場,N板右側(cè)區(qū)域KL上,下部分分別充滿方向垂直紙面向外和向里的勻強磁場,磁感應強度大小分別為B1=3T和B2=2T,有一質(zhì)量M=0.2kg,電阻r=1Ω的金屬棒搭在MN之間并與MN良好接觸,用輸出功率恒定的電動機拉著金屬棒豎直向上運動,當金屬棒到達最大速度時,在與Q等高并靠近M板的P點靜止釋放一個比荷$\frac{q}{m}$=1×104C/kg的正離子,經(jīng)電場加速后,以v=200m/s的速度從Q點垂直于N板邊界射入右側(cè)區(qū)域,不計離子重力,忽略電流產(chǎn)生的磁場,取g=10m/s2,求:
(1)金屬棒達最大速度時,電阻R兩端電壓U;
(2)電動機的輸出功率P;
(3)離子從Q點進入右側(cè)磁場后恰好不會回到N板,Q點距離分界線高h等于多少.

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6.下列敘述正確的是( 。
A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減小
B.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生成的
C.在α、β、γ這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,α射線的電離能力最強
D.1932年,英國物理學家查德威克用儀射線轟擊鈹核(${\;}_{4}^{9}$Be)時,產(chǎn)生了碳核(${\;}_{6}^{12}$C)和一種不受電場和磁場影響、穿透能力很強的射線,經(jīng)過進一步證實,這種射線是中子流
E.鈾核(${\;}_{92}^{238}$U)衰變?yōu)殂U核(${\;}_{82}^{206}$Pb)的過程中,要經(jīng)過8次α衰變和10次β衰變

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3.某同學為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達式,設(shè)計了如圖甲所示的實驗:質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處,桿由水平位置靜止釋放,用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置的瞬時速度VA,并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的豎直高度差h.

(1)用螺旋測微器測量桿的寬度L如圖乙,由此讀出L=1.740mm;通過測量可知桿的寬度L很小,設(shè)桿A端通過光電門的時間為t,則A端通過光電門的瞬時速度VA的表達式為VA=$\frac{L}{t}$
組次123456
h/m0.050.100.150.200.250.30
vA/(m•S-11.231.732.122.462.743.00
vA-1/(S•m-10.810.580.470.410.360.33
VA21.503.004.506.057.519.00
(2)調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應的速度vA,數(shù)據(jù)如表.為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系,請在丙圖中以VA2為縱坐標,h為橫坐標描點畫圖象.
(3)當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2,結(jié)合圖象分析,桿轉(zhuǎn)動時的動能Ek=$\frac{1}{6}$mvA2(請用質(zhì)量m、速度VA表示).

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10.一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,將原線圈接在u=200$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電壓上,副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路,現(xiàn)在A、B兩點間接入不同的電子元件,則下列說法正確的是( 。
A.在A、B兩點間串聯(lián)一只電阻R,穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/s
B.在A、B兩點間接入理想二極管,電壓表讀數(shù)為40V
C.在A、B兩點間接入一只電容器,只提高交流電頻率,電壓表讀數(shù)增大
D.在A、B兩點間接入一只電感線圈,只提高交流電頻率,電阻R消耗電功率增大

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20.在“神舟十號”與“天官一號”自動交會對接過程中.可認為“天宮一號”繞地球做勻速圓周運動,且對接軌道所處的空間存在極其稀薄的空氣,則下面說法正確的是(  )
A.如不加干預,“天宮一號”的軌道高度將緩慢升高
B.如不加干預,在運行一段時間后,“天宮一號”的動能可能會增加
C.為實現(xiàn)對接,兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
D.航天員在“天宮一號”中處于失重狀態(tài),說明航天員不受地球引力作用

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7.A、B兩物體分別在大小相同的水平恒力F的作用下由靜止開始沿同一水平面運動,作用時間分別為t0和4t0,兩物體運動的v-t圖象如圖所示,則A、B兩物體(  )
A.與水平面的摩擦力大小之比為5:12
B.水平力F的最大功率之比為2:1
C.水平力F對A、B兩物體做功之比為2:1
D.在整個運動過程中,摩擦力做功的平均功率之比為5:3

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4.如圖,將兩個等量正點電荷固定放置.試探電荷q在它們連線垂直平分線上的P點由靜止釋放,僅在電場力作用下向下運動,則(  )
A.q帶負電
B.q在運動過程中所受電場力一定增大
C.q在運動過程中電勢能不斷減小
D.q在運動過程中動能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.如圖所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個帶電量為+Q的小球P,帶電量分別為-q和+2q的小球M和N由絕緣細桿相連,靜止在桌面上,P與M相距L,P、M和N均視為點電荷,則M與N的距離為($\sqrt{2}$-1)L,若將M與N繞絕緣桿的中點在水平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動180°,外力克服電場力做功△E,則+Q的電場在絕緣桿兩端的電勢差UMN為$\frac{△E}{3q}$.

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