问题 问答题

质量M=9kg、长L=1m的木板在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当速度v0=2m/s时,在木板的右端轻放一质量m=1kg的小物块如图所示.当小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度.取g=10m/s2,求:

(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;

(2)小物块与木板间的动摩擦因数μ2

答案

(1)设木板在时间t内的位移为x1;木块的加速度大小为a1,木板的加速度大小为a2,时间t内的位移为x2

则有x1=v0t-

1
2
a1t2

x2=

1
2
a2t2

x1=L+x2

又v0-a1t=a2t④

其中a1=μg,a2=

μmg
M

代入数据得t=1s     ⑤

(2)根据牛顿第二定律,有μ1(M+m)g+μ2mg=Ma1

μ2mg=ma2

解得μ2=0.08⑧

答:(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t为1秒;

(2)小物块与木板间的动摩擦因数为0.08.

单项选择题 共用题干题
计算题

某学习小组到大学的近代物理实验室参观,实验室的老师给他们提供了一张经过放射线照射的底片,底片上面记录了在同一直线上的三个曝光的痕迹,如图所示。老师告诉他们,实验时底片水平放置,第2号痕迹位置的正下方为储有放射源的铅盒的开口,放射源可放射出α、β、γ三种射线。然后又提供了α、β、γ三种射线的一些信息如下表。已知铅盒上的开口很小,故射线离开铅盒时的初速度方向均可视为竖直向上,射线中的粒子所受重力、空气阻力及它们之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑粒子高速运动时的相对论效应。

原子质量单位1u=1.66×10-27 kg,元电荷e=1.6×10-19 C,光速c=3.0×108m/s。

   

(1)学习过程中老师告诉同学们,可以利用三种射线在电场或磁场中的偏转情况对它们加以辨别。如果在铅盒与底片之间加有磁感应强度B=0.70T的水平匀强磁场,请你计算一下放射源射出α射线在此磁场中形成的圆弧轨迹的半径为多大?(保留2位有效数字)

(2)老师对如图所示的“三个曝光的痕迹”解释说,底片上三个曝光的痕迹是铅盒与底片处在同一平行于三个痕迹连线的水平匀强电场中所形成的。

①试分析说明,第2号痕迹是什么射线照射形成的;

②请说明α粒子从铅盒中出来后做怎样的运动;并通过计算说明第几号曝光痕迹是由α射线照射形成的。