题目内容
【题目】如图所示,在光滑的水平面上放一质量为M=10kg且足够长的木板,质量为m=1kg、可视为质点的滑块放在木板的左端,滑块与木板间的动摩擦因数为。水平轻弹簧的左端O系在墙上固定不动,其劲度系数为k=20N/m,自由端A与滑块之间的距离为L=2m。现给木板一个水平向左的瞬时速度,滑块将由静止开始向左运动,与弹簧接触一段时间后,滑块向左运动的速度达到最大,重力加速度g取10m/s2,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,若滑块的速度始终小于木板的速度,求:
(1)m刚接触弹簧时M的速度大小;
(2)m向左运动的速度达到最大值的过程中,弹簧对m所做的功。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)滑块接触弹簧前,在滑动摩擦力的作用下由静止开始做匀加速直线运动,距离为L,由动能定理
解得
对滑块和木板系统,由动量守恒定律:
可得m刚接触弹簧时M的速度v2=9.6m/s;
(2)滑块接触弹簧之后向左运动的过程中,当滑块受到的滑动摩擦力与弹簧的弹力平衡时,滑块的速度达到最大,此时弹簧被压缩的长度为x,则 解得x=0.20m;
滑块向左运动速度达到最大的过程中,由动能定理:
则弹簧对m做的功:
【题目】某光敏电阻阻值随光强变化的关系如下表所示:[“光强(E)”表示光强弱程度的物理量,单位为坎德拉(cd)]
光强E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
光敏电阻R/Ω | 36 | 18 | 12 | 9 | 7.2 | 6 |
小明为此设计了一个路灯自动控制电路如图1所示,光敏电阻R、电阻箱R1和继电器组成了一个简单光控电路,继电器线圈的电阻为r=200 Ω。当线圈中的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=8 V,内阻可以不计,图中的“电源”接入照明电压。
(1)为了达到日出灯熄,日落灯亮的效果,应该把路灯接______端(选填“AB”或“CD”)。
(2)如果要使外界光强达到3 cd时路灯自动熄灭,电阻箱R1接入电路的电阻值应为_______Ω。
(3)电路连接好后,小明用手挡住光敏电阻,发现电路不工作。为排查电路故障,他用多用电表测量各接点间的电压,则应将图2所示的选择开关旋至_______(选填“A”、“B”、“C”或“D”)处。小明测得光敏电阻R两端的电压为0,电阻箱R1两端的电压为8 V。由此可知,该电路的故障为_________________________。
(4)小明排除故障后,电路能顺利工作了。只是发现路灯亮的有点早,为此,他应该将电阻箱R1的阻值适当调_____________(选填“大”或“小”)一点。