【題目】如圖所示,粗糙弧形軌道和兩個光滑半圓軌道組成的S形軌道.光滑半圓軌道半徑為R=0.2m,兩個光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙,剛好能夠使小球通過,CD之間距離可忽略.粗糙弧形軌道最高點A與水平面上B點之間的高度為h=1.2m.從A點靜止釋放一個可視為質(zhì)點的小球,小球沿S形軌道運動后從E點水平飛出,落到水平地面上,落點到與E點在同一豎直線上B點的距離為s=0.8m.已知小球質(zhì)量m=0.1kg,不計空氣阻力,求:
(1)小球從E點水平飛出時的速度大;
(2)小球運動到半圓軌道的B點時對軌道的壓力;
(3)小球從A至E運動過程中克服摩擦阻力做的功.
【答案】(1)2m/s(2)11N(3)0.2J
【解析】試題分析:小球從E點飛出做平拋運動,根據(jù)高度求出運動的時間,再根據(jù)水平位移和時間求出平拋運動的初速度.在B點,沿半徑方向上的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對球的彈力,從而根據(jù)牛頓第三定律求出小球?qū)壍赖膲毫Γ鶕?jù)動能定理求出小球沿軌道運動過程中克服摩擦力所做的功.
(1)小球從E點飛出后做平拋運動,設(shè)在E點的速度大小為v,則
解得
(2)小球從B點運動到E點的過程,機械能守恒
在B點
聯(lián)立解得
由牛頓第三定律可知小球運動到B點時對軌道的壓力為11N
(3)設(shè)小球沿翹尾巴的S形軌道運動時克服摩擦力做的功為W,
則
得
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【題目】如圖所示,兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,當桿中通有從a到b的恒定電流I時,金屬桿ab剛好靜止.則( )
A. 磁場方向豎直向上
B. 磁場方向豎直向下
C. ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上
D. ab受安培力的方向水平向右
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【題目】日光燈照明是利用了紫外線的__________效應(yīng),用紅外線進行高空攝影是利用紅外線的________比可見光明顯的性質(zhì).
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【題目】如圖所示,水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊,當物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時,連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直(繩上張力為零).物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍.求:
(1)當轉(zhuǎn)盤的角速度ω1= 時,細繩的拉力F1;
(2)當轉(zhuǎn)盤的角速度ω2= 時,細繩的拉力F2 .
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【題目】某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗:
(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時,橡皮筋的一端固定在木板上,用兩個彈簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一確定的O點,以下操作中正確的是_______
A.同一次實驗過程中,O點位置允許變動
B.實驗中,彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度
C.實驗中,先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力
D.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩彈簧秤之間的夾角為90°,以便計算出合力的大小
(2)如圖所示是甲、乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結(jié)果,若用F表示兩個分力F1、F2的合力,用F′表示F1和F2的等效力,則可以判斷________(填“甲”或“乙”)同學的實驗結(jié)果是符合事實的.
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【題目】天花板上吊著一個質(zhì)量為的小盒子,盒中有一個質(zhì)量為(不包含在之中)的小球,一根輕彈簧將小球與盒子連接在一起.初始時系統(tǒng)靜止,如圖所示.現(xiàn)突然剪斷小盒上方的懸線,有如下判斷:
①剪斷瞬間小球與盒子加速度都為
②小球的加速度為向下時盒子的加速度為
③彈簧的彈性勢能最大時盒子與小球的速度必相等;
④當彈簧的彈性勢能最小時盒子與小球的加速度必相等.
以上判斷正確的是( )
A. ②③④ B. ②③④ C. ②③ D. ③④
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【題目】關(guān)于感應(yīng)電流,下列說法中正確的是( ).
A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時,螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.線框不閉合時,即使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生
D.只有電路本身在磁場中且穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時,電路中才能有感應(yīng)電流產(chǎn)生
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【題目】如圖所示,在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上,靜止地放置著一個正方形單匝線圈ABCD,E、F分別為AB、CD的中點,線圈總電阻、總質(zhì)量、正方形邊長.如果向下輕推一下此線圈,則它剛好可沿斜面勻速下滑.現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后,在虛線EF以下的區(qū)域中,加上垂直斜面向內(nèi)的、磁感應(yīng)強度大小按圖中所示規(guī)律變化的磁場,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)線圈在斜面上保持靜止時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與方向;
(3)線圈剛要開始運動時t的大。
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