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如图甲所示,m1 =5 kg的滑块自光滑圆弧形槽的顶端A点无初速度地滑下,槽的底...

如图甲所示,m1 =5 kg的滑块自光滑圆弧形槽的顶端A点无初速度地滑下,槽的底端与水平传送带相切于左端导轮顶端的B点,传送带沿顺时针方向匀速运转。m1下滑前将m2 = 3 kg的滑块停放在槽的底端。m1下滑后与m2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两滑块均向右运动,传感器分别描绘出了两滑块碰后在传送带上从B点运动到C点的v-t图象,如图乙、丙所示。两滑块均视为质点,重力加速度g = 10 m/s2

(1)A、B的高度差h

(2)求滑块m1与传送带间的动摩擦因数μ和传送带的长度LBC

(3)滑块m2到达C点时速度恰好减到3 m/s,求滑块m2的传送时间;

(4)求系统因摩擦产生的热量。

 

(1)0.8m(2)26m(3)6.5s(4)16J 【解析】(1)由图乙可知,碰撞后瞬间,m1 的速度v1=1 m/s,m2的速度v2 =5 m/s,设碰撞前瞬间m1的速度为v0,取向右的方向为正方向,根据动量守恒:m1v0= m1v1+ m2v2 解得:v0 = 4 m/s m1下滑的过程机械能守恒: 解得:h =0.8 m (2)由图乙可知,滑块m1在传送带上加速运动时的加速度大小m/s2 滑块的加速度就是由滑动摩擦力提供,故μ1m1g= m1a 可求出滑块m1与传送带间的动摩擦因数μ1 = 0.05 由图乙可知,滑块m1在传送带上先加速4 s,后匀速运动6 s 到达C 点 图线与坐标轴围成的图形的面积在数值上等于传送带的长度LBC,即LBC = 26 m (3)滑块m2一直做匀减速直线运动,达C 点时速度恰好减到3 m/s,全程的平均速度为 设滑块m2的传送时间为t,则有 (4)由图乙可知,滑块m1在传送带上加速阶段的位移 滑块m1在传送带上加速阶段产生的热量Q1=μ1m1g(vt1-x1)=10 J 滑块m2在传送带上减速的加速大小m/s2 滑块m2受到的滑动摩擦力大小f = m2a′ 滑块m2在传送带上减速阶段产生的热量Q2 = f(LBC-vt) = 6 J 系统因摩擦产生的热量Q = Q1 + Q2 =16 J。  
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考点分析:
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如图所示,足够长的U型光滑导轨固定在倾角为30°的斜面上,导轨的宽度L=0.5m,其下端与R=1Ω的电阻连接,质量为m=0.2kg的导体棒(长度也为L)与导轨接触良好,导体棒及导轨电阻均不计。磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直于导轨所在的平面,用一根与斜面平行的不可伸长的轻绳跨过定滑轮将导体棒和质量为M=0.4kg的重物相连,重物离地面足够高。使导体棒从静止开始沿导轨上滑,当导体棒沿导轨上滑t=1s时,其速度达到最大(g=10m/s2)。求:

(1)导体棒的最大速度vm

(2)导体棒从静止开始沿轨道上滑时间t=1s的过程中,电阻R上产生的焦耳热是多少?

 

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如图所示,两个质量各为m1m2的小物块AB,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1> m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量,则需要测量的物理量有___________

A.物块的质量m1m2

B.物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间

C.物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间

D. 绳子的长度

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:

A.绳的质量要轻

B.在轻质绳的前提下,绳子越长越好

C.尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃

D.两个物块的质量之差要尽可能大

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________

(3)在数据的处理过程中,A、B物块的势能减小总是大于A、B物块的动能增加,导致这一原因除有空气阻力和摩擦阻力外,还有可能的原因是________________________

(4)写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议:_________________

 

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练习使用多用电表实验中,请回答下列问题:

(1)甲同学先用多用电表的欧姆挡“×100”测量标有“220V 100W”的白炽灯的电阻时发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中合理的操作顺序为__(填写选项前的字母)。

A.将选择开关旋转到“×1k”的位置

B.将选择开关旋转到“×10”的位置

C.用两表笔与白炽灯连接好并读数

D.将两表笔短接,进行欧姆调零

(2)甲同学按正确的实验操作,指针停在如图甲所示的位置,则此白炽灯电阻的测量值为_Ω。

(3)乙同学发现该多用电表直流50V”挡损坏了,但直流10V”挡能正常使用。打开电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了,如图乙所示。若表头A的满偏电流为1mA,则应用_____的电阻替换R2就可以修好直流50V”挡。

 

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如图所示,在两个同心的大小圆之间分布着指向圆心的电场,在半径为R的小圆内分布着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。今在大圆周上的A点从静止开始释放一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子(重力不计),它将往返于电场和磁场中不断运动。当粒子能够返回A点且在磁场中运动的时间最短时,下列说法正确的是

A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为R

B. 粒子在磁场中运动的速度大小为

C. 粒子在磁场中运动的最短时间为

D. 大圆和小圆间的电势差为

 

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如图甲所示,一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带,固定在传送带右端的位移传感器记录了小物的位移x随时间t的变化关系如图乙所示.已知图线在前3.0s内为二次函数,在3.0s~4.5s内为一次函数,取向左运动的方向为正方向,传送带的速度保持不变,g取10m/s2.下列说法正确的是

A. 传送带沿顺时针方向转动

B. 传送带沿逆时针方向转动

C. 传送带的速度大小为2m/s

D. 小物块与传送带间的动摩擦因数=0.2

 

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