當前位置： 2023-2024學年北京市朝陽區(qū)高三（上）期中物理試卷> 試題詳情

摩擦無處不在，宏觀世界和微觀尺度里摩擦可能遵循不同的規(guī)律。
（1）達?芬奇最早對摩擦進行定量的研究并提出摩擦系數(shù)的概念。如圖1為達?芬奇研究木板與物塊間摩擦力的模型圖，兩物體接觸面間的壓力為F_N，滑動速度為v,摩擦力為f；圖2為他在某次實驗中用得到的數(shù)據(jù)繪制的f-F_N圖像。達?芬奇定義該圖像的斜率為摩擦系數(shù)。
a.求兩物體接觸面間的摩擦系數(shù)μ；
b.若圖1中木板質量為M=3kg、長為L=6m,開始時靜止在光滑水平桌面上。上面的小物塊（可視為質點）質量為m=1kg,從木板上的左端以速度v₀=10m/s開始運動。求最終物塊和木板的速度分別為多大（木板很薄，可忽略物塊掉落引起的速度變化）。重力加速度g=10m/s²。
（2）隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)了摩擦力在原子尺度上與宏觀表現(xiàn)出不同的規(guī)律。圖3為清華大學課題組通過對石墨烯體系施加面內(nèi)拉伸形變時得到的數(shù)據(jù)組；圖4為佐治亞理工學院課題組用硅包裹的納米針尖在云母表面上以不同的速度v滑動時得到的數(shù)據(jù)組，五組實驗中針尖與云母表面間壓力在4nN～12nN之間。

通過這些研究數(shù)據(jù)你能得到哪些與宏觀不一樣的結論。

【考點】動量守恒與能量守恒共同解決實際問題；探究影響滑動摩擦力的因素．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/10/19 18:0:1組卷：32引用：2難度：0.5

相似題

1．中子的發(fā)現(xiàn)是守恒定律在核反應過程中的重要應用，1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的α射線轟擊Be核時產(chǎn)生一種射線，其貫穿能力極強，能穿透幾厘米厚的鋁板，當時著名物理學家居里夫人也不知道這是一種什么射線。1932年，英國青年物理學家查德威克用這種射線分別轟擊氫原子和氮原子，結果打出了一些氫核和氮核。若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測出被打出的氫核最大速度為v_H=3.5×10⁷m/s,被打出的氮核的最大速度v_N=4.7×10⁶m/s。假定正碰時無能量損失，設未知射線中粒子的質量為m,初速為v,被打出的核質量為m'。
（1）推導出被打出的核的速度v'的表達式；
（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質量m與質子質量之比。（氮核質量m_N為氫核質量m_H的14倍）
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：11引用：1難度：0.5
解析
2．（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是
A．α粒子的散射實驗 B．對陰極射線的研究
C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D．質子的發(fā)現(xiàn)
（2）質量為5kg的物體A，以一定的速度v沿光滑的水平面運動，跟迎面而來速度大小為
1
2
v
的物體B相碰撞，碰后兩個物體結合在一起沿碰前A的方向運動，且它們的共同速度大小為
1
3
v
．求B物體的質量．
發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：38引用：1難度：0.5
解析
3．A．“中子的發(fā)現(xiàn)”
關于“原子核的組成”的研究，物理學的發(fā)展過程經(jīng)歷了如下幾個重要的階段：
1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核從而發(fā)現(xiàn)了質子；
1920年，盧瑟福預言“原子核內(nèi)可能還有質量與質子相近的中性粒子存在”；
1930年，約里奧?居里夫婦用釙（Po）放出的α粒子轟擊鈹（Be），產(chǎn)生了一種貫穿能力極強的射線，研究發(fā)現(xiàn)這種射線是一種中性粒子流；
1932年，查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子，打出了一些氫核（質子）和氮核，測量出被打出的氫核和氮核的速度，并由此推算出這種粒子的質量而發(fā)現(xiàn)了中子．
查德威克認為：氫核、氮核的熱運動速度遠小于未知粒子的速度而可以忽略不計；被碰出的氫核、氮核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的，其中速率最大的應該是彈性正碰的結果．實驗中測得氫核的最大速度為v_H=3.3×10⁷m/s,氮核的最大速度為v_N=4.5×10⁶m/s；已知m_N=14m_H．
請你根據(jù)查德威克研究，經(jīng)過推理計算，證明盧瑟福的“預言”是正確的．
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：13引用：1難度：0.1
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