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如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车上右端(A点)有...

manfen5.com 满分网如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车上右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与平板车的上表面之间存在摩擦,以上表面的中点C为分界点,已知金属块与AC段间的动摩擦因数为μ,与CB段的动摩擦因数为未知.现给车一个向右的水平恒力F=5μmg,使车向右运动,同时金属块在车上也开始滑动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个水平恒力F,最后金属块恰好停在车的左端(B点).已知重力加速度为g,求:
(1)撤去力F的瞬间,金属块的速度v1、车的速度v2分别为多少?
(2)金属块与CB段的动摩擦因数μ′.
(1)撤去F前,根据牛顿第二定律和运动学公式求解 (2)撤去F后,金属块在平板车的CB段滑动的过程,根据动量守恒和能量守解答 【解析】 (1)撤去F前,根据牛顿第二定律,有: 金属块:μmg=ma1 平板车:5μmg-μmg=2ma2 从给车一个向右的水平恒力到刚撤去该力的过程,平板车与金属块发生的位移满足关系:s2-s1=L 即: 解得: 所以: (2)撤去F后,金属块在平板车的CB段滑动的过程,设最终的共同速度为v3, 根据动量守恒,有:mv1+2mv2=3mv3 该过程系统机械能损失等于摩擦生热,有: 解得: 答:(1)撤去力F的瞬间,金属块的速度v1、车的速度v2分别为, (2)金属块与CB段的动摩擦因数.
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考点分析:
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(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中
①下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图1所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流”上;
C.先释放纸带,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是:______(填选项对应的字母).
②正确操作后打出的纸带如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出AC的距离为s1,CE的距离为s2,打点的频率为f,则打C点时重锤下落的速率vc=______
③实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量,其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用(设阻力恒定),可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,重锤的质量为m.试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F=______
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(2)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
①用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图3中虚线所示).
为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a.______
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处.
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是______
②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器
A.直流电源(电压3V,内阻不计)
B.电压表V1(量程0-5V,内阻约为5kΩ)
C.电压表V2(量程0-15V,内阻约这25kΩ)
D.电流表A1(量程0-25mA,内阻约为1Ω)
E.电流表A2(量程0-250mA,内阻约为0.1Ω)
F.滑动变阻器一只,阻值0-20Ω
G.电键一只,导线若干在上述仪器中,电压表应选择______(填“V1”或“V2”),电流表应选择______(填“A1”或“A2”).请在图4所示的方框内画出电路原理图.
③根据所设计的实验原理图,将图5中实物连接成测量电路.
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“广州塔”上安装了一种全自动升降机模型,用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升,已知升降机的质量为m,当升降机的速度为v1时,电动机的有用功率达到最大值P,以后电动机保持该功率不变,直到升降机以最大速度v2匀速上升为止,假设整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力,重力加速度为g.有关此过程下列说法正确的是( )
A.钢丝绳的最大拉力为manfen5.com 满分网
B.升降机的最大速度manfen5.com 满分网
C.钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功
D.升降机速度由v1增大至v2的过程中,钢丝绳的拉力不断减小
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A.A点的场强一定小于B点的场强
B.场强的方向一定从点A指向B点
C.A点的电势一定低于B点的电势
D.该电荷在A点的电势能一定小于在B点的电势能
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A.FA<FB
B.细线AC对A的拉力manfen5.com 满分网
C.细线OC的拉力TC=(mA+mB)g
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A.运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
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D.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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