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如图,一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A,总质量为mA=3kg,其圆弧部分与水平部分...

如图,一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A,总质量为mA=3kg,其圆弧部分与水平部分相切于D点,水平部分DQ长为L=3.75m,开始时,A静止在光滑水平面上,有一质量mB=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v=5m/s滑上A,小木块B与滑板A的动摩擦因数为μ=0.15,小木块滑到滑板A的左端,并沿圆弧部分向上滑行一段距离后返回,最终停在滑板A的水平部分上
(1)求A、B相对静止时速度的大小;
(2)若B最终停在A的水平部分C点,LDC=1m,求B在圆弧上运动的过程中,因摩擦产生的热量;
(3)若圆弧部分光滑,且除v不确定外,其他条件不变,试解出B在水平部分既能对地向右滑动,又不滑离滑板A的v的取值范围(g=10m/s2,结果可保留根号).
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根据动量守恒定律列出等式解决问题. 由于机械能转化成内能,根据能量守恒列出等式解决问题. 【解析】 (1)小木块B从开始运动直到A、B相对静止的过程中,系统水平方向上动量守恒,有 mBv=(mB+mA)v      解得 v=2 m/s        (2)B在A的圆弧部分的运动过程中,它们之间因摩擦产生的内能为Q1,B在A的水平部分往返的运动过程中,它们之间因摩擦产生的内能为Q2,由能量关系得到 mBv2=(mB+mA)v2+Q1+Q2   Q2=μmBg(LQP+LPR) Q1=mBv2-(mB+mA)v2-μmBg(LQP+LPR)=0.75J (3)设小木块B下滑到P点时速度为vB,同时A的速度为vA,由动量守恒和能量关系可以得到      mBv=mBvB+mAvA mBv2=mBvB2+mAvA2+μmBgL 得5vB2-4vvB-v2+0.9gL=0,令 vB=<0, 化简后为v2>0.9gL 若要求B最终不滑离A,由能量关系必有 μmBg•2L≥mBv2-(mB+mA)v2   化简得 v2≤gL 故B既能对地向右滑动,又不滑离A的条件为 5.8m/s<v≤6.1m/s 答:(1)求A、B相对静止时速度的大小为2 m/s; (2)B在圆弧上运动的过程中,因摩擦产生的热量为0.75J; (3)B在水平部分既能对地向右滑动,又不滑离滑板A的v的取值范围为5.8m/s<v≤6.1m/s
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考点分析:
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如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一根长为l的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,b端在虚线上,将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后,小球先作加速运动,后作匀速运动到达b端,已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ=0.3,小球重力忽略不计,当小球脱离杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是manfen5.com 满分网,求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.

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如图所示,一固定的契形木块,其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直,顶上有一定滑轮,一柔软的细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A和B连接.A的质量为4kg,B的质量为1kg.开始时将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升.物块A与斜面间动摩擦因数为manfen5.com 满分网.设当A沿斜面下滑2m距离后,细线突然断了,试求(g取10m/s2):
(1)绳断瞬间物块A的速率;
(2)物块B上升的最大高度.

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manfen5.com 满分网如图所示,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,A处绳长为manfen5.com 满分网L,B处绳长为L,两根绳能承受的最大拉力均为2mg,转轴带动小球转动.则:
(1)当B处绳子刚好被拉直时,小球的线速度v多大?
(2)为不拉断细绳,转轴转动的最大角速度ω多大?
(3)若先剪断B处绳子,让转轴带动小球转动,使绳子与转轴的夹角从45°开始,直至小球能在最高位置作匀速圆周运动,则在这一过程中,小球机械能的变化为多大?
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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕
迹进行测量,即可验证机械能守恒定待律.
①下面列举出了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等
于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤(简要地说明理由).
______
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距离起始点O的距离为s,A、C两点间的距离为s1,C、E两点间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a表达式为:a=______
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图甲中所示为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率.
(1)首先用多用表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=______
(2)然后用以下器材利用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A、电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
B、电压表(量程为3V,内阻约为3KΩ)
C、滑动变阻器(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
D、低压直流电源(电压6V,内阻可忽略)
E、开关S,导线若干在图丙的虚线框中画出实验电路图.
(3)如果实验中电流表的示数为I,电压表的示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为d,则该材料的电阻率ρ=______(用测出的物理量的符号表示)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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