满分5 > 高中物理试题 >

如图甲所示,光滑的水平地面上固定一长L=1.7m的木板C,C板的左端有两个可视为...

如图甲所示,光滑的水平地面上固定一长L=1.7m的木板C,C板的左端有两个可视为质点的物块A和B,其间夹有一根原长为1.0m、劲度系数k=200N/m的轻弹簧,此时弹簧没有发生形变,且与物块不相连。已知mA= mC=20kg,mB=40kg,A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为μA=0.50,μB=0.25。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现用水平力F作用于A,让F从零逐渐增大,使A缓慢移动而逐渐压缩弹簧,压缩了一定量后又推动B缓慢地向右移动,当B缓慢向右移动0.5m时,使弹簧储存了弹性势能E0。(g=10m/s2)问:

满分5 manfen5.com

(1)以作用力F为纵坐标,物块A移动的距离为横坐标,试通过定量计算在图乙的坐标系中画出推力F随物块A位移的变化图线。

(2)求出弹簧贮存的弹性势能E0的大小。

(3)当物块B缓慢地向右移动了0.5m后,保持A、B两物块间距,将其间夹有的弹簧更换,使得压缩量仍相同的新弹簧贮存的弹性势能为12E0,之后同时释放三物体A、B和C,已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开,设弹开时A、B两物体的速度之比始终为2:1,求哪一物块先被弹出木板C?最终C的速度是多大?

 

(1)图像如图所示(2)(3) 【解析】 试题分析:【解析】 (1)A与C间的摩擦力为 B与C间的摩擦力为 推力F从零逐渐增大,当增大到时,物块A开始向右移动压缩弹簧(此时B仍然保持静止), 设压缩量为x,则力 当时,力,此时B将缓慢地向右移动。 B移动后,B距离木板C的右端,A距离木板C左端端。 作出力F随A位移的变化图线如答图所示。 (2)在物块B移动前,力F作用于物块A,压缩弹簧使弹簧储存了弹性势能,物块A移动了,此后物块AB以相同的速度向右移动,弹簧储存的弹性势能不变。设物块A开始移动的过程中,力F做功W,由能量守恒有 (3)撤去力F之后,AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零,故在物块AB滑离木板C之前,C仍静止不动。物块AB整体所受外力的合力也为零,其动量守恒,可得mAvA=mBvB,由题可知,始终有 当物块B在木板C上向右滑动了v,物块A则向左滑动了,但A离木板C的左端还有.可见,物块B先滑离木板C。 并且两物体的相对位移(弹簧的压缩量),弹簧储存的弹性势能已全部释放,由能量守恒定律有 由①②③式求出物块B滑离木板C时A物块的速度为 考点:本题考查能量守恒、匀变速直线运动等相关知识。 【名师点睛】本题难度较大,首先分析A和B的受力问题一件弹簧的弹力问题,从而可作出力F随A位移的变化图线;然后在根据能量守恒定律得知,推力做功等于弹簧储存的弹性势能E0的大小与A克服摩擦力做功之和;最后在分析三个物体的运动状态:撤去力F之后,AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零,木板静止不动,由已知条件知道AB速度之比,则可得到位移关系,判断哪个物块先先弹出木板C.对三个物体,由能量守恒定律求解最终C的速度  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,在倾角θ=30°、足够长的斜面上分别固定着相距L=0.2m的A、B两个物体,它们的质量为满分5 manfen5.com,与斜面间动摩擦因数分别为满分5 manfen5.com时刻同时撤去固定两物体的外力后,A物体沿斜面向下运动,并与B物体发生连续碰撞(碰撞时间极短忽略不计),每次碰后两物体交换速度(g=10m/s2)求:

满分5 manfen5.com

(1)A与B第一次碰后瞬时B的速率?

(2)从A开始运动到两物体第二次相碰经历多长时间?

(3)至第n次碰撞时A、B两物块通过的路程分别是多少?

 

查看答案

如图所示为我国“嫦娥一号卫星”从发射到进入月球工作轨道的过程示意图。

满分5 manfen5.com

在发射过程中经过一系列的加速和变轨,卫星沿绕地球“48小时轨道”在抵达近地点P时,主发动机启动,“嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由v1提高到v2,进入“地月转移轨道”,开始了从地球向月球的飞越。“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过114小时飞行到达近月点Q时,需要及时制动,使其成为月球卫星。之后,又在绕月球轨道上的近月点Q经过两次制动,最终进入绕月球的圆形工作轨道I。已知“嫦娥一号卫星”质量为m0,在绕月球的圆形工作轨道I上运动的周期为T,月球的半径r,月球的质量为m,万有引力恒量为G。

(1)求卫星从“48小时轨道”的近地点P进入“地月转移轨道”过程中主发动机对“嫦娥一号卫星”做的功(不计地球引力做功和卫星质量变化);

(2)求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道I运动时距月球表面的高度;

(3)理论表明:质量为m的物体由距月球无限远处无初速释放,它在月球引力的作用下运动至距月球中心为r处的过程中,月球引力对物体所做的功可表示为满分5 manfen5.com。为使“嫦娥一号卫星”在近月点Q进行第一次制动后能成为月球的卫星,且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道I的高度,最终进入圆形工作轨道,其第一次制动后的速度大小理论上应满足什么条件?

 

查看答案

如图(甲)所示,在场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为R的圆形区域,O点为该圆形区域的圆心,A点是圆形区域的最低点,B点是圆形区域最右侧的点。在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强方向向右的正电荷,电荷的质量为m、电量为q,不计电荷重力、电荷之间的作用力。

满分5 manfen5.com

(1)某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点,如图(甲)所示,满分5 manfen5.com,求该电荷从A点出发时的速率。

(2)若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD,如图(乙)所示,C、D分别为接收屏上最边缘的两点,满分5 manfen5.com,求该屏上接收到的电荷的最大动能和最小动能。

 

查看答案

滑水运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明:在进行滑水运动时,水对滑板的作用力FN方向垂直于板面,大小为kv2(其中v为滑板速率、水可视为静止)。如图所示在某次运动中,滑板在水平牵引力的作用下做匀速直线运动,此时滑板与水面的夹角θ=37°,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg。(g=10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力)

满分5 manfen5.com

(1)水平牵引力的大小。

(2)滑板速率;

(3)水平牵引力的功率。

 

查看答案

如图所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。图(甲)为实验装置简图,图中A为小车,B为打点计时器,C为装在砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度a可由纸带求得。

满分5 manfen5.com

次数

1

2

3

4

5

6

7

8

小车加速度a/m·s 2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小车质量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

满分5 manfen5.com

4.00

3.50

3.00

2.5

2.00

1.40

1.00

0.60

(1)图(乙)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),根据图中的数据求出小车加速度大小为       m/s2

(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的满分5 manfen5.com数据如表中所示。根据表中数据,在图坐标纸中作出F不变时a与1/m的图像;从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是                   

满分5 manfen5.com

(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(丙)所示,该图线不通过坐标原点,其主要原因是                 

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.