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如图甲所示,质量M=1 kg的薄木板静止在水平面上,质量m=1 kg的铁块(可视...

如图甲所示,质量M=1 kg的薄木板静止在水平面上,质量m=1 kg的铁块(可视为质点)静止在木板的右端.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.05,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.2,重力加速度g=10 m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F

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满分5 manfen5.com(1)若力F恒为4 N,经过时间1 s,铁块运动到木板的左端,求木板的长度L;

(2)若力F从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来.试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦力Ff随力F大小变化的图象.

 

(1)(2)如图所示   【解析】 试题分析:(1)对铁块,由牛顿第二定律 对木板,由牛顿第二定律 设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,则 又 解得. (2)①当时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力成正比并保持大小相等,即 ②当时,若M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度a,则 解得 此时,即 所以当时, ③当F>3N时,M、m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为 Ff-F图象如图所示. 考点:考查了牛顿第二定律,摩擦力的计算 【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度,所以在做这一类问题时,特别又是多过程问题时,先弄清楚每个过程中的运动性质,根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力  
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为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为满分5 manfen5.com长为满分5 manfen5.com的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为满分5 manfen5.com的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A点高为h=0.9 m的水平台面上以一定的初速度满分5 manfen5.com水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com取10m/s2,求:

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(1)小球初速度满分5 manfen5.com的大小;

(2)小球滑过C点时的速率满分5 manfen5.com

(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径满分5 manfen5.com应该满足什么条件。

 

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某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:

小灯泡L,规格“4.0V.0.7A”;

电流表A1,量程3A,内阻约为0.1Ω;

电流表A2,量程0.6A,内阻r2=0.2Ω;

电压表V,量程3V,内阻rV=9kΩ;

标准电阻R1,阻值1Ω;

标准电阻R2,阻值3kΩ;

滑动变阻器R,阻值范围O~ 10Ω,;

学生电源E,电动势6V,内阻不计; 开关S及导线若干。

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甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46A时,电压表的示数如图2所示,请问读数________V,此时L的电阻为__________Ω。

乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是____________V。

学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。

 

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现在需要测量物块与长木板之间的动摩擦因数,备有如下器材:两个相同的物块A、B,两个带有固定装置的光滑小滑轮,卡子若干,一把镊子,一个黑板擦,几条长轻质细线,两个小盘.小丁和晓平两个同学配合进行如下实验:

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首先把木板固定在水平桌面上,把两小滑轮固定在木板的左端,把两个物块A和B(平行木板左边缘、AB距离较近)放到木板的右端,用细线把物块和小盘通过小滑轮连接,通过调整小滑轮的高度使木板上方的细线水平,在物块A和B右端固定好长细线;晓平同学用黑板擦按住两个物块A、B,小丁同学在两个小盘里放上不同个数的砝码,然后晓平同学抬起黑板擦,两个物块同时运动起来,当运动较快的物块接近木板左端时按下黑板擦,两个物块同时停下来.

(1)为完成此实验,还需要如下器材中的     

A.秒表   B.弹簧测力计   C.刻度尺   D.天平

(2)晓平和小丁同学共同测量出A和B在木板上的位移,分别记作xA和xB,物块A、B的质量为m,物块A和对应小盘里钩码、小盘总质量的和为2m,物块B和对应小盘里钩码、小盘的总质量的和为3m,根据这些物理量能否求出物块和木板之间的滑动摩擦因数μ的表达式         

(3)若细线与木板上表面平行,而木板左端比右端略低(没有超过,重力沿斜面向下的分力和物体滑动摩擦力相等的角度),则测量的动摩擦因数比真实值        (选填“偏大”、“偏小”、“不变”).

 

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如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M、P之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,F0已知.下列判断正确的是(  )

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A.棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动

B.棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动

C.棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动

D.棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为满分5 manfen5.com

 

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用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图,图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场,励磁线圈中的电流越大,产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。下列关于实验现象和分析正确的是:(      )

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A. 要使电子形成如图乙中的运动径迹,励磁线圈应通以顺时针方向的电流

B. 仅升高电子枪加速电场的电压,电子束径迹的半径变大

C. 仅增大励磁线圈中的电流,电子束径迹的半径变大

D. 仅升高电子枪加速电场的电压,电子做圆周运动的周期将变大

 

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