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如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现...

manfen5.com 满分网如图所示,质量m1=0.3kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′不超过多少?
本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题,涉及动量守恒定律、动量定理、功能关系、牛顿第二定律和运动学公式这些物理规律的运用. (1)根据动量守恒定律、动量定理物块在车面上滑行的时间t,首先判断动量是否守恒,再选取正方向列式求解;也可运用运动学公式和牛顿第二定律求解,对m2进行受力分析,求出加速,结合运动学公式v=v+at可解出结果. (2)根据动量守恒定律、能量守恒求解.也可运用牛顿第二定律求出物体和小车的加速度,由相对运动表示出出物块和小车的相对位移L,再结合运动学公式可解出结果. 【解析】 解法一: (1)由题意知动量守恒,设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向(如图所示),根据动量守恒定律有 m2v=(m1+m2)v…① 设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有 -Ft=m2v-m2v…② 其中F=μm2g…③ 解得     代入数据得    t=0.24s…④ (2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,则 m2v'=(m1+m2)v'…⑤ 由功能关系有…⑥ ⑤⑥联立并代入数据解得:v′=5m/s 故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v′不能超过5m/s. 解法二: (1)选物块原来的方向为正, 对小车有a1==m/s2,…① 对物块a2==-5m/s2…② 由于物块在车面上某处与小车保持相对静止,物块和车具有共同速度. 所以有v+a2t=a1t…③ ①②式代入③式解得t=0.24s (2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面最右端时与小车有共同的速度v′设小车的位移为s1,物块的位移为s2,物块原来的速度为v' 对小车有:v′2-0=2a1s1…④ 对物块有:…⑤ s2-s1=L…⑥ ①②④⑤⑥联立解得v'=5m/s 答:(1)物块在车面上滑行的时间为0.24s (2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′不超过5m/s.
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考点分析:
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利用如图甲所示电路测量量程为800mV的电压表的内阻RV,RV约为900Ω.某同学的实验步骤是:
①按照电路图正确连接好实验电路;
②合上开关S1和S2,调节滑动变阻器R1的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;
③保持开关S1闭合,断开开关S2,调节电阻箱R的阻值和滑动变阻器R1的滑片位置,使得电压表指针指到满刻度一半;
④读出电阻箱接入电路中的电阻值R,即为电压表内电阻RV的大小;
可供选择的实验器材有:
A.待测电压表:量程为800mV,内阻约900Ω
B.滑动变阻器:最大阻值200Ω,额定电流1A
C.滑动变阻器:最大阻值5Ω,额定电流2A
D.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
E.电阻箱:最大阻值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
F.电池组:电动势约6V,内阻约1Ω
以及导线和开关等.
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是______(用器材前的序号字母表示).
(2)在这些器材的实物图乙上,请根据甲图连接实验器材.
(3)在上述实验步骤中,错误的步骤是______,请改于下面______
(4)关于用上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真及测量误差,下列说法中正确的是______
A.R>R
B.R<R
C.若RV越大;测量值R测相对于真实值R真的误差就越大
D.若RV越大,测量值R测相对于真实值R真的误差就越小.

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“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律,乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律.
(1)比较这两种方案,______(填“甲”或“乙”)方案好一些,理由是:______
(2)图丙所示是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=______;该纸带是采用______(填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据:______

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在春节燃放礼花弹时,厂家首先将礼花弹放入在一个置于地面上的长为L的竖直炮筒的底部.当点燃礼花弹的发射部分时,通过火药剧烈燃烧产生高温、高压的燃气,将礼花弹由炮筒底部射向空中,当它到达离地面高为H处时速度减小为零,此时礼花弹爆炸产生大量的小礼花弹,各小礼花弹以大小相等的初速度向周围空间的各个方向运动.然后在同一时刻熄灭,不计空气阻力.则以下的说法中正确的是( )
A.从大礼花弹爆炸后到各小礼花弹熄灭的瞬间,各小礼花弹在水平方向的最大距离大于在竖直方向的最大距离
B.从大礼花弹爆炸后到各小礼花弹熄灭的瞬间,各小礼花弹在水平方向的最大距离小于在竖直方向的最大距离
C.若炮筒的长度变为2L(礼花弹在炮筒内所受的推力不变),则礼花弹爆炸前能上升的最大高度将变为2H
D.若炮筒的长度变为2L(礼花弹在炮筒内所受的推力不变),则礼花弹爆炸前能上升的最大高度将变为4H
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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