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如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下...

manfen5.com 满分网如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:
(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?
(2)最终木板上放有多少块铁块?
(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?
(1)开始木板做匀速运动,运动L后,加一个铁块,摩擦力变大,做减速运动,可对木块受力分析后求出加速度,再计算运动L后的速度; (2)每加一块铁块,可以对木块运用速度位移公式,通过比较,发现规律,联列各个方程求解即可; (3)先算出最后一块铁块刚放上时木块的速度,求出加速度后,根据运动学公式计算出木板最后运动的位移. 【解析】 (1)木板最初做匀速运动,由F=μMg解得, 第l块铁块放上后,木板做匀减速运动,即有: μ(M+m)g-F=Ma1 代入数据解得:a1=-0.5m/s2; 根据速度位移关系公式,有:,解得v1=2m/s (2)设最终有n块铁块能静止在木板上.则木板运动的加速度大小为:an= 第1 块铁块放上后:2a1L=v2-v12 第2 块铁抉放上后:2a2L=v12-v22 第n块铁块放上后:2a3L=vn-12-vn2 由上可得:(1+2+3+…+n)×2()L=v2-vn2 木板停下时,vn=0,得n=6.6; (3)从放上第1块铁块至刚放上第7 块铁块的过程中,由(2)中表达式可得: ×2()L=v2-v62 从放上第7 块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d,则: 2×d=v62-0     联立解得:d=m 答:(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度为2m/s. (2)最终有7 块铁块放在木板上. (3)最后一块铁块与木板右端距离为m.
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考点分析:
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(1)PQ、MN导轨的间距d;
(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数;
(3)匀强磁场的磁感应强度.
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(2)同学们通过游标卡尺测量样品的直径来测定其横截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为______cm.
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(3)同学们经过充分的讨论,不断完善实验方案,最后测得实验数据如右表:
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)所遵循的函数关系式是______
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的______成正比、与悬索的横截面积的______成正比.
样品长度/m截面积/cm2伸长量/cm
拉力/N
200400600800
A10.500.020.040.060.08
B20.500.080.160.240.32
C11.000.010.020.030.04
D30.500.180.360.540.72
E10.250.040.080.120.32

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(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得:manfen5.com 满分网.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω,而小丽同学则说是3kΩ.请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由.
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
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①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是______(填器材前的字母代号).
②在右方框中画出应采用的电路.

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①其中他确定P3大头针位置的方法应当是:______
②若该同学实验操作规范准确,其记录的情况如图所示.该同学还用圆规做了一个以O为圆心,半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示).请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率,写出必要的计算过程.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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