《试卷4份集锦》安徽省池州市2022届物理高一(上)期末综合测试模拟试题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2019-2020学年高一物理上学期期末试卷
一、选择题
1.在光滑水平面上,一个质量为m 的物体,受到的水平拉力为F .物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,物体的位移为s ,速度为v ,则( )
A .由公式v a t =可知,加速度a 由速度的变化量和时间决定
B .由公式F a m
=可知,加速度a 由物体受到的合力和物体的质量决定 C .由公式2
2v a s
=可知,加速度a 由物体的速度和位移决定 D .由公式22s a t
=可知,加速度a 由物体的位移和时间决定 2.如图是作直线运动物体的图象,其中表示物体作匀减速直线运动的图是
A .
B .
C .
D .
3.关于超重和失重,下列说法正确的是( )
A .超重就是物体受的重力增加了
B .失重就是物体受的重力减小了
C .完全失重就是物体一点重力都不受了
D .不论超重或失重物体所受重力是不变的
4.甲物体在5N 的合外力作用下,产生2m/s 2的加速度,乙物体在4N 的合外力作用下,产生2m/s 2
的加速度,则下列说法正确的是( )
A .甲的惯性较大
B .乙的惯性较大
C .甲、乙两物体的惯性一样大
D .无法比较两物体的惯性大小
5.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是:( )
A .围绕同一星球运行的行星或卫星k 值是相同的
B .不同星球的行星或卫星k 值均相等
C .公式只适用于围绕太阳运行的行星
D .以上说法均错误
6.如图所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间距离等于b 、c 间距离,用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强,可以判定( )
A.E a>E b>E c B.φa>φb>φc
C.φa–φb=φb–φc D.E a = E b = E c
7.斜面P原来静止在光滑的水平桌面上,另一个小木块Q从斜面P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑。
当小木块Q滑到斜面P的底部时,斜面P向右移动了一段距离,如图所示。
下面说法中正确的是()
A.木块P、Q组成的系统总动量守恒
B.重力对小木块Q做的功等于小木块Q的动能的增加
C.小木块Q减少的重力势能等于斜面P增加的动能
D.小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和
8.宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中蕴含了一些物理知识,关于拉弓过程,下列说法正确的是
A.弓的弹性形变越大,弹性势能就越大
B.弓的弹性形变越大,弹性势能就越小
C.人对弓的作用力越大,弓的弹性形变越小
D.人对弓的作用力越大,弹性势能就越小
9.下列关于质点的说法中,正确的是()
A.质点就是质量很小的物体
B.质点就是体积很小的物体
C.质点是一种理想化模型,实际中是存在的
D .如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点
10.一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点,在此过程中重力对物块做的功等于
A.物块动能的增加量
B.物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和
C.物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和
D.物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和
11.如图所示,在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到比地面低h 的海平面上。
若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列选项错误的是 ( )
A .物体落到海平面时的势能为mgh
B .重力对物体做的功为mgh
C .物体在海平面上的动能为2012
mv mgh D .物体在海平面上的机械能为
2012mv 12.如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )
A .等于零
B .不为零,方向向右
C .不为零,方向向左
D .不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右 二、填空题
13.如图所示,桌面高0.8m ,A 点距桌面高度为1.2m ,以桌面为 考平面.质量为0.5kg 的小球,从A 点下落到地面的B 点的过程中,小球重力势能的最大值是________J ,重力做功是_______ J .(g=10 m/s 2)
14.质量为m 1=1.0kg 和m 2的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间极短,其位移随时间变化的x-t 图象如图所示,则质量为m 1的物体在碰撞过程中的动量变化量为 ______ kg•m/s,m 2的质量为 ______ kg 。
15.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O 由静止沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<).则F大小至少为;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是.
16.如图所示,质量为3m的光滑物体A与质量为m的光滑物体B,放在水平面上,在水平推力F从左向右的推力作用下加速运动,则A和B的相互作用力大小为.若A和水平地面间的摩擦因数为μ,B 光滑,则A和B的相互作用力大小为.
17.质量m=2吨的汽车,从静止开始出发,以a=1.2m/s2的加速度沿水平直线做匀加速运动,已知汽车受到的阻力是车重的0.05倍,则汽车牵引力在5s内的平均功率为_____W,5s末的瞬时功率为___W。
三、实验题
18.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验,他的操作步骤:
(1)按图摆好实验装置,其中小车质量M=0.20 kg,钩码总质量m=0.05 kg.
(2)释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz),打出一条纸带.
(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图所示.
把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.041m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=10 m/s2)作为小车所受合力,算出打下0点到打下第5点合力做功W=________J(结果保留三位有效数字),用正确的公式E k=________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量,算得E k=0.125 J.
(4)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是________.(双项选择题)
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
19.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角日θ可调。
打点计时器的工作频率为。
纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出。
(1)部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取出纸带。
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车。
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连。
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔。
上述实验步骤的正确顺序是:________(用字母填写)。
(2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s。
(3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=________。
(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=________。
20.某同学从实验室天花板处自由释放一钢球,用频闪摄影手段验证机械能守恒。
频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次,照片上记录了钢球在各个时刻的位置。
(1)操作时比较合理的做法是____。
A.先打开频闪仪再释放钢球 B.先释放钢球再打开频闪仪
(2)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点 O 的距离分别为 s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8,重力加速度为g,已知频闪照相频率为f,实际长度与照片上长度之比为k。
选用以上各物理量符号,验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为:2gs5=______。
四、解答题
21.汽车在水平冰雪路面上行驶。
驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车
.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后
车向前滑动了
,车向前滑动了·已知
和的质量分别为和
·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞
时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬间车速度的大小
(2)碰撞前的瞬间车速度的大小
22.假如你乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神州X号宇宙飞船,通过长途旅行,目睹了美丽的火星,为了熟悉火星的环境,飞船绕火星做匀速圆周运动,离火星表面的高度为H,测得飞行n圈所用的时间为t,已知火星半径为R,引力常量为G,求:
(1)神舟X号宇宙飞船绕火星的周期T;
(2)火星表面重力加速度g。
23.一只船在200m宽的河中横渡,水流速度是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,则
(1)小船怎样才能以最短时间渡过河去?需时多少?
(2)小船怎样才能以最短路径渡过河去?需时多少?
24.滑滑梯是小朋友们喜欢的游乐园项目,一个小朋友从滑梯一坡顶滑下,出于安全考虑,滑梯坡底需衔接一段水平轨道,使得小朋友还到出口时恰好停下,若坡面可视为斜面。
且水平方向的夹角为
θ=53°,坡顶到坡底的竖直高度为2m,坡底与水平轨道衔接处对速度大小无影响,整个滑梯对小朋友的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10m/s2.sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小朋友滑到坡底的速度大小;
(2)水平轨道的长度.
25.某宇航员乘坐载人飞船登上月球后,在月球上以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体(视为质点),测得物体上升的最大高度为h,已知月球的半径为R,引力常量为G。
(1)求月球的质量M;
(2)若登上月球前飞船绕月球做匀速圆周运动的周期为T,求此时飞船距离月球表面的高度H。
【参考答案】***
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B A D A A B D A D D A A
13. 6; 10
14. -3 3
15.mgsinθ,增大、减小都有可能
16.,.
17.;;
三、实验题
18.180 AB 19.DCBA
20.A
k
四、解答题
21.(1)3m/s (2)4.25m/s
【解析】
试题分析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度。
(1)设B车质量为m B,碰后加速度大小为a B,根据牛顿第二定律有
①
式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。
设碰撞后瞬间B车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为。
由运动学公式有
②
联立①②式并利用题给数据得
③
(2)设A车的质量为m A,碰后加速度大小为a A。
根据牛顿第二定律有
④
设碰撞后瞬间A车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为。
由运动学公式有
⑤
设碰撞后瞬间A车速度的大小为,两车在碰撞过程中动量守恒,有
⑥
联立③④⑤⑥式并利用题给数据得
故本题答案是:(1)(2)
点睛:灵活运用运动学公式及碰撞时动量守恒来解题。
22.(1)(2)
【解析】(1)神舟X号宇宙飞船绕火星的周期
(2)根据万有引力定律,
解得
【点睛】本题考查了万有引力定律的应用,考查了求重力加速度、第一宇宙速度问题,知道万有引力等于重力、万有引力提供向心力是解题的前提与关键,应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题.23.(1)船头方向垂直对岸行驶;50s;(2)船头与河岸上游成600角;57.7s
【解析】
【分析】
(1)当船头的方向与河岸垂直时,渡河时间最短.
(2)当合速度的方向与河岸垂直时,渡河路程最短,根据平行四边形定则求出静水速的方向.
【详解】
(1)要使小船渡河时间最短,应使船头方向垂直对岸行驶,如图2所示。
其渡河时间
t=s=50 s。
(2)要使小船以最短路径渡河,合速度方向应垂直对岸,如图1所示。
则
,得θ=60°,即船头与河岸上游成60°角,这时v=v2sin θ=2m/s
渡河时间:24.(1) (2)
【解析】【详解】
(1)小朋友在滑梯上匀加速下滑,由牛顿第二定律滑梯的长度
由速度位移关系可得:
(2)小孩在水平轨道上的加速度a2=ug=5m/s2
水平轨道的长度
25.(1)
(2)
【解析】
【详解】
(1)设月球表面的重力加速度为g,在竖直上抛运动过程中有:
由万有引力定律可知
解得:
(2)飞船绕月球做匀速圆周运动时有:
解得:
飞船距离月球表面的高度
2019-2020学年高一物理上学期期末试卷
一、选择题
1.国际单位制中规定的三个力学基本单位是:()
A.米、牛顿、秒B.米、千克、秒
C.米、焦耳、秒D.牛顿、焦耳、瓦特
2.在同一平直公路上运动的甲、乙两辆汽车的位移一时间图象如图所示,由图象可知()
A.甲、乙两车同时出发
B.1t时刻两车相遇
C.2t时刻两车相遇
D.2t时刻甲车速度大于乙车速度
3.如图所示,某质点在共点力F1,F2,F3作用下处于静止状态,现将F1逆时针旋转60o,其它力均保持不变,那么该质点的合力大小为()
A.F1
B.F2+F1
C.F3
D.F1+F2
4.如右图所示,质量m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于 P、Q。
球静止时,Ⅰ中拉力大小T1,Ⅱ中拉力大小T2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速度ɑ应是()
A.若断Ⅰ,则,方向水平向右
B.若断Ⅰ,则,方向水平向左
C.若断Ⅱ,则,方向水平向左
D.若断Ⅱ,则a=g,方向竖直向下
5.歼-20飞机在第十一届中国国际航空航天博览会(中国航展)上进行飞行展示,这是中国自主研制的
新一代隐身战斗机首次公开亮相。
假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,起飞的速度为v ,所经历的时间为t ,则起飞前的运动距离为
A .vt
B .2vt
C .2vt
D .不能确定
6.一轻杆一端固定一质量为m 的小球,使其绕轻杆另一端的水平轴O 在竖直平面内做匀速圆周运动。
已知轻杆长度为L ,重力加速度为g ,则下列说法中正确的是( )
A .小球运动过程中的速度不变
B .小球运动过程中的向心加速度不变
C .小球通过最高点时的速度不能小于gL
D .小球经过最低点时,处在超重状态
7.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后的第1s 内和第2s 内的位移大小依次为7m 和5m ,则刹车后5s 内的位移是( )
A .48m
B .15m
C .16m
D .65m
8.对于电场中、两点,下列说法正确的是( )
A .电势差的定义式
,说明两点间的电势差与电场力做功成正比,与移动电荷的电量成
反比
B .、两点间的电势差等于将正电荷从点移到点电场力所做的功
C .将1正电荷从点移到点,电场力做1的功,这两点间的电势差为1
D .电荷由点移到点的过程中,除受电场力外,还受其它力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
9.下列每组中单位均为国际单位制中的基本单位的是( )
A .牛顿、开尔文、安培
B .秒、米、安培
C .米、瓦特、欧姆
D .伏特、焦耳、千克
10.如图所示,三角形木块甲固定在水平面上,物体乙沿甲的斜面匀速下滑,则物体乙在水平和竖直方向的分运动分别为
A.匀速运动,匀速运动
B.匀速运动,匀加速运动
C.匀加速运动,匀速运动
D.匀加速运动,匀加速运动
11.下列有关运动的说法正确的是( )
A.图甲A球在水平面内做匀速圆周运动,A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小B.图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg,则此时小球的速度大小为
C .图丙皮带轮上b 点的加速度大于a 点的加速度
D .图丙皮带轮上c 点的线速度等于d 点的线速度
12.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。
在t=0到t=t 1的时间内,它们的v-t 图象如图所示。
在这段时间内
A .汽车甲的平均速度比乙大
B .汽车乙的平均速度等于
C .甲乙两汽车的位移相同
D .汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
二、填空题
13.物体自由下落,经过A 点时的速度是5m/s ,经过B 点时的速度是15m/s ,g 取10m/s 2,则物体从A 到B 所用的时间是__________s ,A 、B 两点间的距离是__________m 。
14.用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电,电荷不会沿着实验者的手臂流向人体的主要原因
是 。
15.(6分)如图所示,是用频闪照相机拍摄到的一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中方格的边长均为l=5cm ,如果取g =10m/s 2,那么:
(1)照相机的闪光周期是________s ;
(2)小球作平抛运动的初速度大小是__________m/s 。
16.a 、b 是匀强电场中的两点,已知两点间的距离为0.4m ,两点的连线与场强方向成370
角,两点间的电势差U ab =2.4×103V ,则匀强电场的场强大小为E=______V/m ,把电子(e= -1.60×10-19C)从a 点移到b
点电场力做功W=______J ,电子的电势能将______(填“增大”、“减少”或“不变”) (6.037sin 0= 8.037cos 0=)
17.地球和金星都是围绕太阳运动的行星,设它们绕太阳运动的轨道半径分别为r 1和r 2,且r 1〉r 2,运动的速度v 1、v 2,公转周期分别为T 1、T 2,则有v 1____v 2,T 1____T 2。
(填“〉”“〈”或 “=”)
三、实验题
18.在“验证机械能守恒定律”的实验中,当地重力加速度的值为9.80m/s 2,所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A 、B 、C 到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度V B__________ ;
(2)从起点O打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep= ______ ,此过程中物体动能的增加量△Ek=______ (取g=9.8m/s2);
(3)通过计算,数值上△Ep______ △Ek(填“>”、“=”或“<”),这是因为 ______ ;
(4)实验的结论是 ______ .
19.(创编)某活动小组利用题图1装置测当地重力加速度;钢球自由下落过程中,先通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度;测出钢球的直径D及两光电门间的距离h.
(1)则当地的重力加速度g为
A.B.C.(2)在误差分析中,钢球球心通过光电门 A的瞬时速度
v A_________(选填“>”或“<”)由此产生的误差
________(选填“能”或“不能”)通过增加实验次数求平均值来减小。
20.由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离为d1、d2、d3,请将测量值填入表中
__________.(结果保留两位小数)
四、解答题
21.一质量为m=2 kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=3.0 m/s2匀加速下滑。
如图
所示,若用一水平向右恒力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2 s内沿斜面向上运动,其位移x=4 m。
g取10 m/s2。
求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小。
(结果保留三位有效数字)
22.如图,在xOy平面的第一象限内有平行于y轴的有界匀强电场E1=5×103V/m,方向沿y轴正方向;第四象限有一匀强电场E2.一质量m=1×10-12kg、电荷量q=2×10-8C的带电粒子,从P点以初速度大小
v0=2×103m/s,垂直y轴方向射入电场E1中,粒子偏转后经过x轴上A点进入第四象限,并沿直线运动的最大距离AB=6.25cm.已知OA=3cm,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力.求:
(1)粒子的带电性质和粒子在第一象限的加速度大小;
(2)粒子从A点运动到B点的时间;
(3)第四象限的匀强电场E2大小和方向.
23.如图甲所示,质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上,在木板的左端放置一个质量m=1.0kg 的小铁块B,铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,对铁块施加水平向右的拉力F,F大小随时间变化如图乙所示,4S时撤去拉力.可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取重力加速度
g=10m/s2.求:
(1)0~1S内,A、B的加速度大小;
(2)B相对A滑行的最大距离s;
(3)0~4s内,拉力做的功W.
24.如图所示,质量为2kg的物体A和质量为1kg的物体B放在水平地面上,A、B 与地面间的动摩擦因数均为1/3,在与水平方向成370角的20N斜向下推力F的作用下,A、B—起做匀加速直线运动
()求:
(1)A、B—起做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)运动过程中A对B的作用力大小;
(3)若3s后撤去推力,求撤去推力后1s内A在地面上滑行的距离。
25.据统计,开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍,开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍。
一辆小轿车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机2s,相当于盲开40m,该车
遇见紧急情况,紧急刹车的距离从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离至少是25m,根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度和刹车的最大加速度大小;
(2)若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时,前方130m处道路塌方,该司机因用手机微信抢红包2s后才发现危险,司机的反应时间为0.5s,刹车的加速度与(1)问中大小相等。
试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
【参考答案】***
一、选择题
13.1s,10m;
14.负;橡胶绝缘
15.(1)0.1;(2)1.5
16.5×103; -3.84×10-16;增加
17. <; >;
三、实验题
18.
> 存在摩擦阻力在误差范围内物体下落机械能守恒19.(1)D (2)> ,不能
20.无
四、解答题
21.(1)0.375 (2) 38.3 N
【解析】(1)根据牛顿第二定律,有
mg sin 37°-μmgcos 37°=ma
解得μ=0.375
(2) 根据题意,由运动学公式,有x=a1t2,可得a1=2 m/s2
当加速度沿斜面向上时,有
F cos 37°-mg sin 37°-f=ma1
f=μ(F sin 37°+mg cos 37°)
联立解得F=38.3N
22.(1) 粒子带负电,m/s2(2)
s(3)
v/m,与x轴成37°角斜向上
【解析】
【详解】
⑴粒子带负电
m/s2
⑵带电粒子从P点到A点做类平抛运动,设运动时间为t1
s
m/s
m/s
带电粒子从A到B做匀减速直线运动,设运动时间为t2
s
(2)带电粒子从A运动到B过程中,设加速度为α2 m/s2根据牛顿第二定律
V/m
设带电粒子运动到P点速度偏向角为θ
所以θ =37°
E2方向为与x轴成37°角斜向上
点睛:此题是带电粒子在电场中的运动问题,关键是搞清粒子的运动性质,粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向匀加速运动;出离电场后做匀速直线运动,结合平抛运动的处理方法求解.
23.(1),
;(2)s=2m;(3)W=40J
【解析】
【分析】
(1)分别对两物体受力分析,由牛顿第二定律可求得两物体的加速度;
(2)分析两物体的运动过程,求出速度相等的时间,再对整体分析求得整体的加速度,则由位移公式可求得总位移;
(3)分别求出各时间段内的拉力所做的功,再求各功的代数和即可求解;
【详解】
(1)在内,因拉力为
,AB间的摩擦力为
,故AB一定发生相对运动;AB两物体分别做匀加速直线
运动,根据牛顿第二定律可得:
,
代入数据得:,
;
(2)当后,拉力
,铁块B做匀速运动,速度大小为
,木板A仍做匀加速直线运动,又经过时间
,速度与铁块B相等又
解得:;
设A、B速度相等后一起做匀加速直线运动,运动时间,加速度为a,
木板A受到的静摩擦力,AB一起运动
代入数据得;
(3)时间内拉力做的功
时间内拉力做功
;
时间内拉力做的功
;
内拉力做的功。
【点睛】
本题综合考查牛顿第二定律、运动学公式及功的公式等内容,要注意做好正确的受力分析及过程分析,应用牛顿第二定律及运动学公式等求解。