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.如圖甲所示，一長絕緣木板靠在光滑豎直墻面上，質量為m=1kg.木板右下方有一質量為2m的小滑塊(可視為質點)，滑塊與木板間的動摩擦因數為μ=0.4，木板與滑塊處有恒定的風力F＝4mg，風力方向水平向左，若電動機通過一根絕緣繩拉動滑塊（繩保持豎直），使之從地面由靜止開始勻加速向上移動，當滑塊與木板分離時(如圖乙所示)，滑塊的速度大小為v=8m/s，此過程中電動機對滑塊做的功為W0=136J(重力加速度為g=10m/s2)．

(1)求當滑塊與木板分離時，滑塊離地面的高度h；

(2)滑塊與木板分離前，木板運動的加速度大小a；

(3)求滑塊開始運動到與木板分離的過程中摩擦力對木板所做的功W．

 

【答案】

（1）2m（2）6m/s2（3）12J

【解析】

試題分析：(1) 滑塊與木板間的正壓力大小為：FN＝F＝4mg    ①   

滑塊與木板間的摩擦力大小： Ff＝μFN      ②   

滑塊向上運動過程由動能定理得： W0－2mgh－Ffh＝×2mv2       ③    

聯立①②③三式，代入數據得：h= =2m       

（2）對長木板由牛頓第二定律得：Ff－mg＝ma  ④     

聯立④⑤代入數據得： a = 6m/s2              

(3)摩擦力對木板做功為 W＝Ff S    ⑤

S＝at2     ⑥   

又：h=vt/2    ⑦ 

由以上各式解得：W＝12J      

考點：此題考查了牛頓定律及動能定理。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
 

A．當氣體被壓縮時，分子間距離變小，表現為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學各向異性
C．迅速壓縮氣體時，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑d=
VS

（2）（4分）已知鐵的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為N0．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數為
 
．
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為S，質量為m，外界大氣壓強恒為P0．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內有一個電阻絲可以給氣體加熱．現把氣缸立起來，如圖乙所示，發現活塞下降距離為h，則立起后氣缸內氣體分子勢能
 
（填“變大”、“變小”或“不變”）；當電阻絲通電后產生的熱量為Q時，活塞剛好回到原來的位置處于平衡，則在此過程中，氣體內能增加了
 
．（用題中已知物理量符號表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說法正確的是：
 

A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會發生干涉現象
C．X射線的比紫外線更容易發生干涉現象
D．地面上的人發現，坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發現地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長大于b光的波長．若讓此復色光通過半圓形玻璃磚，經過圓心O射向空氣，則下列四個光路圖中符合實際情況的有：
 

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（3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質點A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請回答下列問題：
①從圖示時刻起再經過
 
s，質點B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程：
 
．
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C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有
 

A．單色光從光密介質進入光疏介質，光子的能量不變
B．貝克勒爾發現了鈾和含鈾礦物的天然放射現象，從而揭示出原子核具有復雜結構
C．當氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時，氫原子一定吸收能量，電子的動能增大
D．在光電效應實驗中，入射光強度越強，產生的光電子初動能就越大
（2）先完成下列核反應方程，再回答題．1327Al+24He→1430Si+01n+
 
；
該核反應所屬核反應類型是
 

A．衰變            B．人工轉變            C．裂變
（3）光滑水平面上一個質量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個質量為0.4kg的靜止小球B發生正碰，碰后小球A的速度大小變為1m/s，與原來速度方向相反，則在碰撞過程中，小球A的動量變化大小為
 
kg?m/s，碰后小球B的速度大小為
 
m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江蘇模擬）[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）由以下數據能估算出水分子直徑的是
D
D

A．水的質量、水的體積和阿伏加德羅常數
B．水的質量、水的密度和阿伏加德羅常數
C．水的摩爾質量和阿伏加德羅常數
D．水的摩爾體積和阿伏加德羅常數
（2）如圖乙所示，用一根與絕熱活塞相連的細線將絕熱氣缸懸掛在某一高度靜止不動，氣缸開口向上，內封閉一定質量的氣體（分子間的相互作用力忽略不計），缸內活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現將細線剪斷，讓氣缸自由下落，下列說法正確的是
BD
BD

A．氣體壓強減小，氣體對外界做功
B．氣體壓強增大，外界對氣體做功
C．氣體體積增大，氣體內能減小
D．氣體體積減小，氣體內能增大
（3）如圖甲所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的質量為m，橫截面積為S，此時活塞處于平衡狀態，氣體的溫度為T1．現通過電熱絲緩慢加熱氣體，在氣體吸收熱量為Q的過程中，氣體對活塞做功的大小為W．已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與氣缸的摩擦．求：
①氣體的壓強；
②加熱過程中氣體的內能增加量；
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是
AC
AC
．
A．激光比普通光源的相干性好
B．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度
C．在光的衍射實驗中，出現明條紋的地方光子到達的概率較大
D．接收電磁波時首先要進行調頻
（2）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s時刻的波形如圖丙中虛線所示，則：
A．質點P的運動方向向右
B．波的周期可能為0.27s
C．波的傳播速度可能為630m/s
D．波的頻率可能為1.25Hz
（3）如圖丁所示，ABC為玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，∠B=60°，BC=3cm，一條平行于AC邊的光線從O點垂直射向棱鏡，OC=2cm，已知棱鏡對光的折射率為n=1.5，試求光線在棱鏡內傳播的最短時間是多少？
C． （選修模塊3-5）
（1）正電子（PET）發射計算機斷層顯像的基本原理是：將放射性同位素
 
15
8
O注入人體，參與人體的代謝過程．
 
15
8
O在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET原理，回答下列問題：
①寫出
 
15
8
O的衰變的方程式
 
15
8
O→
 
15
7
N+
 
0
1
e
 
15
8
O→
 
15
7
N+
 
0
1
e
．
②將放射性同位素
 
15
8
O注入人體，
 
15
8
O的主要用途
B
B

A．利用它的射線       B．作為示蹤原子
C．參與人體的代謝過程  D．有氧呼吸
③PET中所選的放射性同位素的半衰期應
短
短
．（填“長”或“短”或“長短均可”）
（2）一輛小車在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向右運動，小車的質量為M=100kg，一質量為m=50kg的人從小車的右端迎面跳上小車，接觸小車前的瞬間人的水平速度大小為v2=5.6m/s．求人跳上小車后，人和小車的共同速度和人跳上小車的過程中人對小車做的功．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年江蘇省無錫市高三12月月考物理試題 題型：實驗題

某同學在“驗證牛頓第二定律的實驗”中，所用實驗裝置如右圖甲所示，打點計時器接頻率為50Hz的交流電源．開始實驗時， 在細線末端掛上適當的鉤碼；由靜止起釋放小車后，小車在水平長木板上向左做勻加速運動，與小車相連接的紙帶上被打出一系列的點．

⑴右圖乙給出的是該同學在實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中1、2、3、4是選取的計數點，相鄰兩計數點間還有4個點，計數點間的距離如圖所示．根據圖乙中所標數據可計算得小車運動的加速度a＝          m/s2，與計數點2對應的小車瞬時速度大小v2＝           m/s．

（以上結果均保留2位有效數字）

 

⑵實驗中，該同學測出所掛鉤碼重力F并以此作為小車運動時細線的拉力，事先還測得小車的質量M，而后他根據公式計算出小車運動的加速度a．他發現在絕大多數情況下，根據上述公式計算出的加速度值要比利用紙帶測出的加速度值大．若該同學在實驗操作過程中沒有其他錯誤，試分析其中的兩點主要原因：①        

                                  ；②                                                           ．

⑶另一個同學在完成同樣的實驗時，在細線末端逐次增加一個質量m0＝50g的鉤碼，然后利用紙帶測出每次小車運動的加速度．如果小車質量M＝100g，細線質量忽略不計，那么右圖丙中最適合用來描述小車加速度隨著所掛鉤碼個數而變化的圖線是              ．

 

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科目：高中物理 來源：江蘇模擬 題型：問答題

[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（選修模塊3-3）
（1）由以下數據能估算出水分子直徑的是______
A．水的質量、水的體積和阿伏加德羅常數
B．水的質量、水的密度和阿伏加德羅常數
C．水的摩爾質量和阿伏加德羅常數
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D．水的摩爾體積和阿伏加德羅常數
（2）如圖乙所示，用一根與絕熱活塞相連的細線將絕熱氣缸懸掛在某一高度靜止不動，氣缸開口向上，內封閉一定質量的氣體（分子間的相互作用力忽略不計），缸內活塞可以無摩擦移動且不漏氣，現將細線剪斷，讓氣缸自由下落，下列說法正確的是______
A．氣體壓強減小，氣體對外界做功
B．氣體壓強增大，外界對氣體做功
C．氣體體積增大，氣體內能減小
D．氣體體積減小，氣體內能增大
（3）如圖甲所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的質量為m，橫截面積為S，此時活塞處于平衡狀態，氣體的溫度為T1．現通過電熱絲緩慢加熱氣體，在氣體吸收熱量為Q的過程中，氣體對活塞做功的大小為W．已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與氣缸的摩擦．求：
①氣體的壓強；
②加熱過程中氣體的內能增加量；
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法中正確的是______．
A．激光比普通光源的相干性好
B．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度
C．在光的衍射實驗中，出現明條紋的地方光子到達的概率較大
D．接收電磁波時首先要進行調頻
（2）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s時刻的波形如圖丙中虛線所示，則：
A．質點P的運動方向向右
B．波的周期可能為0.27s
C．波的傳播速度可能為630m/s
D．波的頻率可能為1.25Hz
（3）如圖丁所示，ABC為玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，∠B=60°，BC=3cm，一條平行于AC邊的光線從O點垂直射向棱鏡，OC=2cm，已知棱鏡對光的折射率為n=1.5，試求光線在棱鏡內傳播的最短時間是多少？
C． （選修模塊3-5）
（1）正電子（PET）發射計算機斷層顯像的基本原理是：將放射性同位素
 158
O注入人體，參與人體的代謝過程．
 158
O在人體內衰變放出正電子，與人體內負電子相遇而湮滅轉化為一對光子，被探測器探測到，經計算機處理后產生清晰的圖象．根據PET原理，回答下列問題：
①寫出
 158
O的衰變的方程式______．
②將放射性同位素
 158
O注入人體，
 158
O的主要用途______
A．利用它的射線       B．作為示蹤原子
C．參與人體的代謝過程  D．有氧呼吸
③PET中所選的放射性同位素的半衰期應______．（填“長”或“短”或“長短均可”）
（2）一輛小車在光滑水平面上以v1=1m/s的速度向右運動，小車的質量為M=100kg，一質量為m=50kg的人從小車的右端迎面跳上小車，接觸小車前的瞬間人的水平速度大小為v2=5.6m/s．求人跳上小車后，人和小車的共同速度和人跳上小車的過程中人對小車做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2011年江蘇省高考物理模擬試卷（一）（解析版） 題型：填空題

[選做題]本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答．若三題都做，則按A、B兩題評分．
A．（模塊3-3）
（1）下列說法正確的是   
A．當氣體被壓縮時，分子間距離變小，表現為斥力，所以必需用力才能壓縮
B．液晶并不是晶體，但具有晶體一樣的光學各向異性
C．迅速壓縮氣體時，氣體溫度一定升高
D．一滴油酸酒精溶液體積為V，在水面上形成的單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑
（2）（4分）已知鐵的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數為N．試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數為    ．
（3）如圖甲所示，筒形絕熱氣缸平放在水平面上，用絕熱的活塞封閉一部分氣體．活塞的橫截面積為S，質量為m，外界大氣壓強恒為P．活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣缸內有一個電阻絲可以給氣體加熱．現把氣缸立起來，如圖乙所示，發現活塞下降距離為h，則立起后氣缸內氣體分子勢能    （填“變大”、“變小”或“不變”）；當電阻絲通電后產生的熱量為Q時，活塞剛好回到原來的位置處于平衡，則在此過程中，氣體內能增加了    ．（用題中已知物理量符號表示）
B．（模塊3-4）
（1）下列說法正確的是：   
A．全息照相利用了光的偏振原理
B．亮度相同的紫光與紅光不會發生干涉現象
C．X射線的比紫外線更容易發生干涉現象
D．地面上的人發現，坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了，而火箭里的人發現地面上的人新陳代謝也變慢了．
（2）（4分）有一束復色光中含有兩種單色光，在真空中a光的波長大于b光的波長．若讓此復色光通過半圓形玻璃磚，經過圓心O射向空氣，則下列四個光路圖中符合實際情況的有：   

（3）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質點A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s．請回答下列問題：
①從圖示時刻起再經過    s，質點B第一次處于波峰；
②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程：    ．

C．（模塊3-5）（1）下列說法正確的有   
A．單色光從光密介質進入光疏介質，光子的能量不變
B．貝克勒爾發現了鈾和含鈾礦物的天然放射現象，從而揭示出原子核具有復雜結構
C．當氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時，氫原子一定吸收能量，電子的動能增大
D．在光電效應實驗中，入射光強度越強，產生的光電子初動能就越大
（2）先完成下列核反應方程，再回答題．1327Al+24He→1430Si+1n+    ；
該核反應所屬核反應類型是   
A．衰變            B．人工轉變            C．裂變
（3）光滑水平面上一個質量為0.2kg的小球A，以3m/s的速度與另一個質量為0.4kg的靜止小球B發生正碰，碰后小球A的速度大小變為1m/s，與原來速度方向相反，則在碰撞過程中，小球A的動量變化大小為    kg?m/s，碰后小球B的速度大小為    m/s．

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