图6-3-22 图6-3-22中有一个竖直固定在地面的透气圆筒.筒中有一劲度系数为k的轻弹簧.其下端固定.上端连接一质量为m的薄滑块.圆筒内壁涂有一层新型智能材料--ER流体.它对滑块的阻力可调.起初.滑块静止.ER流体对其阻力为0.弹簧的长度为L.现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下.与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动.且下移距离为时速度减为0.ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求: (1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能, (2)滑块向下运动过程中加速度的大小, (3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小. 解析:(1)设物体下落末速度为v0.由机械能守恒定律有 mgL=mv02得v0= 设碰后共同速度为v1.由动量守恒定律有 2mv1=mv0得v1= 碰撞过程中系统损失的机械能为 ΔE=mv02-×2mv12=mgL. (2)设加速度大小为a.有2as=v12 得a=. (3)设弹簧弹力为FN.ER流体对滑块的阻力为FER.受力分析如图所示 FN+FER-2mg=2ma FN=kx x=d+ 得FER=mg+-kd. 答案:(1)mgL mg+-kd 图6-3-23 12.(2009年湖南师大附中模拟)如图6-3-23所示.C是放在光滑的水平面上的一块木板.木板的质量为3m.在木板的上面有两块质量为m的小木块A和B.它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静止.A.B两木块同时以水平向右的初速度v0和2v0在木板上滑动.木板足够长.A.B始终未滑离木板.求: (1)木块B从刚开始运动到与木板C速度刚好相等的过程中.木块B所发生的位移, (2)木块A在整个过程中的最小速度, (3)整个过程中.A.B两木块相对于木板滑动的总路程是多少? 解析:(1)木块A先做匀减速直线运动.后做匀加速直线运动,木块B一直做匀减速直线运动,木板C做两段加速度不同的匀加速直线运动.直到A.B.C三者的速度相等为止.设为v1.对A.B.C三者组成的系统.由动量守恒定律得: mv0+2mv0=(m+m+3m)v1 解得:v1=0.6v0 对木块B运用动能定理.有: -μmgs=mv12-m(2v0)2 解得:s=91v02/(50μg). (2)设木块A在整个过程中的最小速度为v′.所用时间为t.由牛顿第二定律: 对木块A:a1=μmg/m=μg. 对木板C:a2=2μmg/3m=2μg/3. 当木块A与木板C的速度相等时.木块A的速度最小.因此有: v0-μgt=(2μg/3)t.解得t=3v0/(5μg) 木块A在整个过程中的最小速度为: v′=v0-a1t=2v0/5. (3)Q总=Q1+Q2=Ffs相1+Ffs相2=ΔEk损 所以s相总=s相1+s相2===. 答案:(1)91v02/(50μg) (2)2v0/5 (3) 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

图3-4-13为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1)(单选)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是                                                       (  )

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时

器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,

撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观

察判断小车是否做匀速运动

(2)(单选)实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是   (  ).

A.M=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B.M=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C.M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D.M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

(3)图3-4-14是实验中得到的一条纸带,ABCDEFG为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB=4.22 cm、sBC=4.65 cm、sCD=5.08 cm、sDE=5.49 cm,sEF=5.91 cm,sFG=6.34 cm.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度大小a=________m/s2.(结果保留两位有效数字).

图3-4-13

图3-4-14

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在一个水平面上建立x轴,在过原点O右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6×105 N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个电荷量q=5×10-8C、质量m=0.010 kg的带负电绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2 m/s,如图6-3-22所示,求:(g取10 m/s2) 

(1)物块最终停止时的位置;

(2)物块在电场中运动过程的机械能增量.

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现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A ,B两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图;

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为       。动能的增加量可表示为        。若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为= ____________.
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:

 
 1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms)
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
1/t2(104s-2
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
以s为横坐标,为纵坐标,在图2坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=              ×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。
 
由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。

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2004年11月21日8时22分左右,东航云南公司一架CRJ-200型飞机由包头机场起飞后,在距跑道不远的南海公园湖内坠毁,机上47名乘客6名机组成员全部罹难,同时遇难的还有一名地面公司工作人员,截至17时10分左右,此次事故中54名遇难人员遗体已全部找到.目前,失事飞机的黑匣子正在寻找,试回答下列关于黑匣子的问题:

(1)

在寻找“黑匣子”的过程中,测量船在其上方湖面向湖底发射波速为1450 m/s超声波,并测得超声波从发射到返回湖面经历了0.2 s,则“黑匣子”所在湖域的深度约为________m.

(2)

出水后,技术人员要对“黑匣子”的电路的导通情况进行检测,如图(a)所示是“黑匣子”某部分电路图,图中R1标有“5 V、2.5 W”字样,滑动变阻器R2标有“5 Ω、1 A”字样,电流表量程采用0-0.6 A,电压表量程采用0-3 V.

(A)若该电路各元件均完好,为了使检测过程中的任何时候都确保电路中各部分安全,在a、b间所加电路电压的最大值应为________V.

(B)如果测定时电压表示数U如图(b)所示,则U=________V.

(3)

另一部分电路装在一个小盒子里,盒子内部是由三个电阻连接而成,并且跟盒外的三根出线相连接,如图所示,当把两根引出线cd接3 V恒压源时,测得其余任意两根引出线之间的电压均为1.5 V,且流过此电压源的电流为0.15 V,当将3 V恒压源接ce或de时,测得其余任意两根引出线之间的电压仍均为1.5 V,流过电压源的电流也为0.15 A,画出小盒子内部的电路结构,并标明每个电阻的阻值.

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2004年11月21日8时22分左右,东航云南公司一架CRJ-200型飞机由包头机场起飞后,在距跑道不远的南海公园湖内坠毁,机上47名乘客6名机组成员全部罹难,同时遇难的还有一名地面公司工作人员,截至17时10分左右,此次事故中54名遇难人员遗体已全部找到.目前,失事飞机的黑匣子正在寻找,试回答下列关于黑匣子的问题:

①在寻找“黑匣子”的过程中,测量船在其上方湖面向湖底发射波速为1450 m/s超声波,并测得超声波从发射到返回湖面经历了0.2 s,则“黑匣子”所在湖域的深度约为________m.

②出水后,技术人员要对“黑匣子”的电路的导通情况进行检测,如图(a)所示是“黑匣子”某部分电路图,图中R1标有“5 V、2.5 W”字样,滑动变阻器R2标有“5Ω、1 A”字样,电流表量程采用0-0.6 A,电压表量程采用0-3 V.

(A)若该电路各元件均完好,为了使检测过程中的任何时候都确保电路中各部分安全,在a、b间所加电路电压的最大值应为________V.

(B)如果测定时电压表示数U如图(b)所示,则U=________V.

③另一部分电路装在一个小盒子里,盒子内部是由三个电阻连接而成,并且跟盒外的三根出线相连接,如图(c)所示,当把两根引出线cd接3 V恒压源时,测得其余任意两根引出线之间的电压均为1.5 V,且流过此电压源的电流为0.15 V,当将3 V恒压源接ce或de时,测得其余任意两根引出线之间的电压仍均为1.5 V,流过电压源的电流也为0.15 A,画出小盒子内部的电路结构,并标明每个电阻的阻值.

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