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如图所示,在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m...

如图所示,在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m的长木板C。距该板左端距离x=1.81m处静止放置质量mA=1kg的小物块AAC间的动摩擦因数μ=0.2。在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块BBC间的摩擦忽略不计。AB均可视为质点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g10m/s2。现在长木板C上加一水平向右的力F,求:  

(1)F=3N时,小物块A的加速度; 

(2)小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间;   

(3)若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短,则水平向右的力F的大小(本小题计算结果保留整数部分)

(4)若小物块A与小物块B碰撞无能量损失,当水平向右的力F=10N,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。

 

(1)1m/s2;(2)t=0.6s;(3)6N≤F≤26N;(4)x2=0.78m 【解析】 (1)若长木板C和小物块一起向右加速运动,设它们之间是静摩擦力为f,由牛顿第二定律得: F=(M+mA)a 解得 a=1m/s2 则f=mAa=1N<μmAg=2N,这表明假设正确,即A的加速度为1m/s2 (1)要使小物块A在与小物块B碰撞之前运动时间最短,小物块A的加速度必须最大,则A所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力,有 μmAg=mAa1 解得 t=0.6s (3)要使小物块A加速度最大,且又不从长木板C的左端滑落,长木板C的加速度有两个临界条件: ①由牛顿第二定律得: F1=(M+mA)a1 则 F1=6N ②由牛顿第二定律得: F2-f=Ma2 则 F2=26N 故6N≤F≤26N (4)若小物块A与小物块B碰撞点距从长木板C的左端距离为x1 F3-f=Ma3 解得 x1=1.45m 设小物块A发生碰撞到从长木板C左端滑落的时间为t1,因有物块A、B发生弹性碰撞,速度交换,故有 解得 t1=0.5s 设小物块A碰撞到从长木板C左端滑落时各自的速度分别为vm、vM,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离为x2 F3=Ma4 vm=a1t1 vM=a3t+a3t1 则有 vMt2+-vmt2=x2 x2=0.78m  
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考点分析:
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如图所示,在y>0的空间中存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场,在y<0的空间中存在着平行于xOy平面的匀强电场,场强方向与x轴正方向成45°夹角斜向下。一质量为m,带电量为q的带正电粒子,不计粒子的重力,该粒子从坐标原点以初速度v0进入磁场,方向与x轴负方向成45˚夹角斜向上,然后经过M点进入电场,并与y轴负半轴相切于N点。已知M点坐标为(L0)。求:

(1)匀强磁场的磁感应强度;

(2)匀强电场的电场强度。

 

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如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg10Ω、满偏电流Ig10mA的电流表、标识不清电源,以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,上排刻度线对应数值还没有及时标出。

(1)其中电阻R2=_____Ω

(2)选择开关接“1”时,两表笔接入待测电路,若指针指在图乙所示位置,其读数为________mA

(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱,利用组装好的多用电表设计了如下从的实验:

①将选择开关接“2”,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;

②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度线的标注值应为____

③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间,表盘指针依旧指在图乙所示位置,则计算可知待测电阻约为Rx____Ω  (保留三位有效数字)

④小组成员拿来一块电压表,将两表笔分别触碰电压表的两接线柱,其中______表笔(”)接电压表的正接线柱,该电压表示数为1.45V,可以推知该电压表的内阻为________Ω

 

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图甲为测定当地重力加速度的实验装置,不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端,另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放,在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门,测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t,用游标卡尺测出小圆柱的直径d,如图乙所示。忽略空气阻力,实验步骤如下:

 

(1)小圆柱的直径d________cm

(2)测出悬点到圆柱中心的距离l,并测出对应的挡光时间△t

(3)改变摆线的长度,重复步骤 (2),多测几组数据;

(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标,以_______为横坐标,得到的图象是一条通过坐标原点的直线,如图丙所示。计算得该图线的斜率为k,则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)

 

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如图,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的轻弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h0.1m处,滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ekh图象,其中h0.18m时对应图象的最顶点,高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余为曲线,取g10m/s2,由图象可知(  )

A.滑块的质量为0.18kg

B.弹簧的劲度系数为100N/m

C.滑块运动的最大加速度为50m/s2

D.弹簧的弹性势能最大值为0.5J

 

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如图半径为R的内壁光滑圆轨道竖直固定在桌面上,一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球,使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过这两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2。若两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能,则的值可能是(  )

A. B. C.1 D.2

 

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