高考物理经典题(1)

1. 一长木板在水平地面上运动,在时刻将一相对于地面静止的物块

轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图象如图所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小,求:

(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

(2)从时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的

大小。

解：(1)设物块与木板间、木板与地面间的动

摩擦因数分别为和,木板与物块的质量

均为m.

的斜率等于物体的加速度,则得:

在时间内,木板的加速度大小为.对木板:地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反,物块对它的滑动摩擦力也与速度相反,则由牛顿第二定律得

,(1)

对物块:内,物块初速度为零的做匀加速直线运动,加速度大小为

时速度为,则

由(1)(2)计算得出,

(2)后两个物体都做匀减速运动,假设两者相对静止,一起做匀减速运

动,加速度大小为

因为物块的最大静摩擦力,所以物块与木板不能相对静止.

根据牛顿第二定律可以知道,物块匀减速运动的加速度大小等于

.

后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同,则木板的加速度大

小为

故整个过程中木板的位移大小为

物块的位移大小为

所以物块相对于木板的位移的大小为

2. 如图所示,左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L,左导轨与水平面

夹角,右导轨与水平面夹角,左右导轨上端用导线连接.导轨空间内存在匀强磁场,左边的导轨处在方向沿左导轨平面斜向下,磁感应强度大小为B的磁场中.右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上,磁感应强度大小也为B的磁场中.质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左

右两侧导轨上,已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为,回路

电阻恒为R,若同时无初速释放两导杆,发现cd沿右导轨下滑s距离

时,ab杆才开始运动.(认为最大静摩擦力等于滑

动摩擦力).

(1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度

(2)以上过程中,回路中共产生多少焦耳热?

(3)cd棒的最终速度为多少?

解 ab杆刚运动时,有

①

由安培力公式得②

由闭合电路欧姆定律得,③

对cd杆,由法拉第电磁感应定律

④

(2)由动能定理有:

而

故:

(3)根据能量守恒定律得

计算得出.

答：

(1)ab杆刚要开始运动时cd棒的速度.

(2)以上过程中,回路中共产生的焦耳热.

(3)cd棒的最终速度为.