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如图所示,水平向右的恒力F=8N,作用在静止于光滑水平面上质量为M=8kg的小车...

如图所示,水平向右的恒力F=8N,作用在静止于光滑水平面上质量为M=8kg的小车上,当小车的速度达到v=1.5m/s时,在小车右端相对地面无初速度地放上一个质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2.求:
(1)从物块放上小车开始计时,经多长时间t物块与小车刚好达到共同速度;
(2)从物块放上小车到物块与小车刚好达到共同速度的过程,摩擦力对物体做功的平均功率P和系统产生的热量Q.manfen5.com 满分网
(1)分别对M和m运用牛顿第二定律,求出加速度的大小,根据运动学公式求出速度相等所需的时间以及相同的速度. (2)根据动能定理求出摩擦力做的功,再根据平均功率的公式求出摩擦力做功的平均功率.根据运动学公式求出M和m的位移,从而得出相对运动的位移,根据Q=f△x求出系统产生的热量Q. 【解析】 (1)放上小物块后,由牛顿第二定律得: 小车的加速度a1==0.5m/s2 物块的加速度a2==μg=2m/s2 设共同速度为v,对小车有v=v+a1t 对物块有v=a2t 解得v=2m/s,t=1s. (2)对小物块,由动能定理得:W=mv2 解得W=4J 摩擦力对物体做功的平均功率P==4W 小车的位移s1=t=1.75m 小物块的位移s2=t=1m 摩擦生热Q=μmg(s1-s2)=3J. 答:(1)物块与小车刚好达到共同速度所经历的时间为1s. (2)摩擦力对物体做功的平均功率为4W,系统产生的热量Q为3J.
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考点分析:
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(1)图a中螺旋测微器读数为______mm.图b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为______cm.
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(2)如图所示为测量一直流电流表内电阻的实物图.其规格如下:直流电源(E):E=6V,内阻不计;
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电阻箱(R1):最大值999.9Ω,最小改变量0.1Ω;
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单刀单掷开关(K);导线若干.
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①请在方框图内画出测量电流表内电阻的实验原理图(标明各元件的代号).
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如图所示,在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用.则下列说法正确的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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