【題目】一長木板在水平地面上運動，在
時刻將一個相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，之后木板速度的平方與木板位移的關系圖象如圖所示，已知物塊與木板的質量相等，均為1kg。設物塊與木板間的動摩擦因數為
，木板與地面間的動摩擦因數為
，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上，取重力加速度大小
，求：
（1）
、
；
（2）從
時刻開始到木板停止運動過程中的摩擦生熱。
【答案】（1）
， 
；（2）12.5J.
【解析】（1）0—3.5m內木板做減速運動，由圖象求出其加速度和運動所用的時間，在相同的時間內，木塊做初速度為0的勻加速運動，當速度加至
，由運動學公式求出其加速度，分別對木板和木塊列出牛頓第二定律方程，聯立即可求解
和
；（2）最終木塊和木板都停止運動，故產生的熱量等于系統機械能的減少量，由能量守恒定律即可求解.
（1）從t=0時開始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過程一直持續到物塊和木板具有共同速度為止；由圖可知，在x=3.5m時物塊和木板的速度相同，設0—3.5m內，設木板的加速度大小為
，由圖可得： 
此時運動的時間為
對木板，由牛頓第二定律得： 
①
設木塊的加速度大小為
， 木塊從0加到共同速度
所用的時間也為
則
對木塊，由牛頓第二定律得： 
②
聯立①②解得： 
， 
（2）由圖可知，最終木塊和木板都停止運動，速度為0
由能量守恒定律得： 
名校課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】在如圖所示的電路中，E為電源，其內阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，
為理想電壓表．若將照射R3的光的強度減弱，則
A. 電壓表的示數變大
B. 通過R2的電流變小
C. 小燈泡消耗的功率變小
D. 電源輸出效率變低
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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法正確的是（ ）
A．增大電場的加速電壓
B．增大D形金屬盒的半徑
C．減小狹縫間的距離
D．減小磁場的磁感應強度
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【題目】如圖所示的裝置，小車總質量用
表示，鉤碼總質量用
表示。將木板有定滑輪的一端墊起，調節木板傾角為
，使小車恰好帶著鉤碼沿木板向下勻速運動，再保持長木板的傾角不變，取下細繩和鉤碼，由靜止釋放小車，已知重力加速度為
，則以下說法正確的是（ ）
A. 小車做勻加速運動的加速度大小為
B. 小車做勻加速運動的加速度大小為
C. 小車做勻加速運動的加速度大小為
D. 小車做勻加速運動的加速度大小為
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【題目】某實驗小組根據教材中的“描繪小燈泡的伏安特性曲線”和“測定電源電動勢和內阻”兩實驗的原理，設計了能同時達成兩實驗目的的實驗方案。小組成員從實驗室找到了下列實驗器材：
A．待測小燈泡
（額定電壓1.5V，額定功率約為1.5W）；
B．待測電源E（電動勢約為6V，內阻r很小）；
C．直流電流表A（量程為0 ~ 1A，內阻RA約為0.02Ω）；
D．直流電壓表
（量程為0 ~ 2V，內阻約為3kΩ）；
E．直流電壓表
（量程為0 ~ 4.5V，內阻約為30kΩ）；
F．滑動變阻器
，最大阻值為15Ω，額定電流2A；
G．滑動變阻器
，最大阻值為2Ω，額定電流1A；
H．定值電阻
，阻值為5Ω；
I．定值電阻
，阻值為50Ω；
J．單刀單擲開關S，導線若干。
（1）該實驗小組同學設計了圖甲所示的實驗電路，請根據實驗目的將虛線框內的電路連接完整____，實驗開始前應將滑動變阻器的滑片置于______端（填“a”或“b”）。
（2）為方便控制電路并達到測量目的，滑動變阻器應選擇_______；為保護電路，并使測量電表最大讀數均能達到半偏以上，保護電阻
應選用定值電阻中的______（均填寫器材前的字母序號）。
（3）改變滑動變阻器滑片位置得到多組電流和對應電壓的數值，并將其描繪成圖乙所示的U - I圖線，根據圖線中的數據可知電源電動勢E為_______V，內阻r為_______Ω，小燈泡的額定功率為_______W。（結果均保留2位有效數字）
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【題目】如圖甲所示是某同學用水平氣墊導軌探究“合力做功與物體動能變化之間的關系”的實驗裝置，他將光電門固定在導軌上的B點，吊盤（含金屬片）通過細線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條并放有若干金屬片，實驗中每次滑塊都從導軌上的同一位置A由靜止釋放。（已知實驗室所在位置的重力加速度為g）
（1）用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度d（沿滑塊運動方向的長度）如圖乙所示，則d = ____cm；用螺旋測微器測量遮光條的厚度h如圖丙所示，則h = _____mm。若光電計時器記錄遮光條通過光電門的時間為Δt，則滑塊經過光電門時的速度v = _________________ （用所測物理量的符號表示）。
（2）若要驗證從A運動到B的過程中滑塊與吊盤組成的系統合力做功與動能變化間的關系，除（1）中得出的速度v外，還必須測出滑塊（含遮光條和金屬片）的質量 M、吊盤及其中的金屬片的質量 m，以及_________________________（寫出所需測定的物理量及其符號），本實驗___________（“需要”或“不需要”）滿足“
”。
（3）從A運動到B的過程中滑塊與吊盤組成的系統合力做功與動能變化間的關系式為_______________（用所測物理量的符號表示）。
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【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”。天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在，證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件。GW150914是一個36倍太陽質量的黑洞和一個29倍太陽質量的黑洞并合事件。假設這兩個黑洞繞它們連線上的某點做圓周運動，且這兩個黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統在運動過程中各自質量不變且不受其它星系的影響，則關于這兩個黑洞的運動，下列說法正確的是( )
A. 這兩個黑洞運行的線速度大小始終相等
B. 這兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等
C. 36倍太陽質量的黑洞和29倍太陽質量的黑洞運行的線速度大小之比為36∶29
D. 隨兩個黑洞的間距緩慢減小，這兩個黑洞運行的周期也在減小
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【題目】回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，關于回旋加速器下列正確的是（ ）
A. 狹縫間的電場對粒子起加速作用，因此加速電壓越大，帶電粒子從D形盒射出時的動能越大
B. 磁場對帶電粒子的洛侖茲力對粒子不做功，則帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關
C. 帶電粒子做一次圓周運動，要被加速兩次，因此交變電場的周期應為圓周運動周期的二倍
D. 用同一回旋加速器分別加速不同的帶電粒子，一般要調節交變電場的頻率
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【題目】在“用圓錐擺驗證向心力的表達式”實驗中，如圖甲所示，細繩的懸點剛好與一個豎直的刻度尺的零刻度線平齊．將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時剛好位于圓心．用手帶動鋼球，設法使它剛好沿紙上某個半徑為r的圓周運動，鋼球的質量為m，重力加速度為g.
(1)用秒表記錄運動n圈的總時間為t，那么小球做圓周運動時需要的向心力表達式為Fn＝_____．
(2)通過刻度尺測得小球運動的軌道平面距懸點的高度為h，那么小球做圓周運動時外力提供的向心力表達式為
(3)改變小球做圓周運動的半徑，多次實驗，得到如圖乙所示的關系圖像，可以達到粗略驗證向心力表達式的目的，該圖線的斜率表達式k＝________．（用前面已知的相關字母表示）
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