如图所示,质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5。开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动。(g=10m/s2)求:
(1) 小车与铁块共同运动的速度。
(2) 小车至少多长,铁块才不会从小车上掉下去。
(3)系统产生的内能是多少?
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(1)m3沿半径圆槽下滑到最低点时m3和m1的速度。
(2)m3沿半径圆槽下滑到最低点后继续上升的最大高度。
(10分)学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻为R=4Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,则:⑴发电机的输出功率多大?⑵发电机的电动势多大?⑶输电线上损耗的电功率多大?
(8分)一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来.试求物体在水平面上所受的摩擦力大小.
(8分)为了计算方便我们假设金属钠产生光电效应的极限频率是4.0×1014Hz.根据能量转化和守恒定律,计算用波长0.6μm的单色光照射金属钠时,产生的光电子的最大初动能是多大?(设普朗克常量为6.0×10-34J·s,真空中光速为3×108 m/s)
为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2.
②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,测得到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的 点,m2的落点是图中的 点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.