【題目】如圖所示,一根長0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當(dāng)小球的角速度增加到開始時(shí)角速度的3倍時(shí),細(xì)線斷開,線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時(shí)大40 N,求:
(1)線斷開前的瞬間,線受到的拉力大;
(2)線斷開的瞬間,小球運(yùn)動(dòng)的線速度;
(3)如果小球離開桌面時(shí),速度方向與桌邊緣的夾角為60°,桌面高出地面0.8 m,求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊緣的水平距離。
【答案】(1) F=45N(6分) (2)(6分) (3)(6分)
【解析】試題分析:(1)線的拉力等于向心力,設(shè)開始時(shí)角速度為ω0,向心力是F0,線斷開的瞬間,角速度為ω,線的拉力是FT。 已知ω=3ω0
F0=mω02R ①
FT=mω2R ②
由①②得FT=9F0③
又因?yàn)?/span>FT=F0+40N ④
由③④得FT=45N ⑤
(2)設(shè)線斷開時(shí)速度為v ,則⑥
代入數(shù)據(jù)得v=5m/s
(3)設(shè)桌面高度為h,小球落地經(jīng)歷時(shí)間為t,落地點(diǎn)與飛出桌面點(diǎn)的水平距離為x。
則⑦
x=vt=2m ⑧
則小球飛出后的落地點(diǎn)到桌邊線的水平距離為l=x·sin60°=1.73 m。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在繞制變壓器時(shí),某人將兩個(gè)線圈繞在如圖11所示變壓器鐵芯的左右兩個(gè)臂上.當(dāng)通以交流電時(shí),每個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通量都只有一半通過另一個(gè)線圈,另一半通過中間的臂.已知線圈1,2的匝數(shù)之比n1∶n2=2∶1.在不接負(fù)載的情況下( )
圖11
A.當(dāng)線圈1輸入電壓為220 V時(shí),線圈2輸出電壓為110 V
B.當(dāng)線圈1輸入電壓為220 V時(shí),線圈2輸出電壓為55 V
C.當(dāng)線圈2輸入電壓為110 V時(shí),線圈1輸出電壓為220 V
D.當(dāng)線圈2輸入電壓為110 V時(shí),線圈1輸出電壓為110 V
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】市場上出售的蒼蠅拍,把手長50 cm的明顯比30 cm的使用效果好,這是因?yàn)槭褂冒咽珠L的拍子打蒼蠅時(shí)( )
A. 蒼蠅看不見蒼蠅拍子而易被打
B. 由于拍子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度大而易打到蒼蠅
C. 由于拍子轉(zhuǎn)動(dòng)線速度大而易打到蒼蠅
D. 無法確定
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器,它使用________(填“直流”或“交流”)電源。某同學(xué)在做《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》的實(shí)驗(yàn)時(shí),用手拉動(dòng)紙帶,所得紙帶上的點(diǎn)跡分布不均勻,則點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動(dòng)的速度________(填“較大”或“較小”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B是兩盞完全相同的白熾燈,L是直流電阻不計(jì)、自感系數(shù)很大的自感線圈,如果斷開電鍵S1,閉合S2,A、B兩燈都能同樣發(fā)光. 如果最初S1是閉合的,S2是斷開的.那么不可能出現(xiàn)的情況是( )
A. 剛一閉合S2,A燈就亮,而B燈則延遲一段時(shí)間才亮
B. 剛閉合S2時(shí),線圈L中的電流為零
C. 閉合S2時(shí),A、B同時(shí)亮,然后A燈更亮,B燈由亮變暗
D. 再斷開S2時(shí),A燈立即熄火,B燈先亮一下然后熄滅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于磁場和磁感線的描述,正確的說法是
A. 磁感線總是不閉合的
B. 磁場的方向就是該處小磁針靜止時(shí)北極的指向
C. 沿磁感線方向,磁場逐漸減弱
D. 磁感線是可能相交的
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在與水平方向成θ=30°角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計(jì)?臻g存在著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,方向垂直軌道平面向上,軌道底端連有電阻R=0.2Ω。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好,每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m=0.1kg,導(dǎo)體棒ab電阻r=0.1Ω,導(dǎo)體棒cd阻值與R相同。金屬軌道寬度l=0.5m,F(xiàn)先設(shè)法固定導(dǎo)體棒cd,對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的恒定拉力,使之由靜止開始沿軌道向上運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒ab沿軌道運(yùn)動(dòng)距離為S=3.25m時(shí)速度恰好達(dá)到最大,此時(shí)松開導(dǎo)體棒cd發(fā)現(xiàn)它恰能靜止在軌道上。取g=10m/s2, 求:
(1)導(dǎo)體棒ab的最大速度
(2)導(dǎo)體棒ab達(dá)到最大速度時(shí),cd棒消耗的電功率
(3)導(dǎo)體棒ab從開始到運(yùn)動(dòng)距離為S的過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在xOy平面上以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于xOy平面.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,從原點(diǎn)O以初速度v沿y軸正方向開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t后經(jīng)過x軸上的P點(diǎn),此時(shí)速度與x軸正方向成θ角,如圖所示.不計(jì)重力的影響,則下列關(guān)系一定成立的是( )
A.若r<,則0°<θ<90°
B.若r≥,則t≥
C.若t=,則r=
D.若r=,則t=
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場邊界進(jìn)入磁場,在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧,這些粒子的質(zhì)量,電荷量以及速度大小如下表所示.
粒子編號(hào) | 質(zhì)量 | 電荷量(q>0) | 速度大小 |
1 | m | 2q | v |
2 | 2m | 2q | 2v |
3 | 3m | -3q | 3v |
4 | 2m | 2q | 3v |
5 | 2m | -q | v |
由以上信息可知,從圖中abc處進(jìn)入的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為( )
A.3,5,4 B.4,2,5
C.5,3,2 D.2,4,5
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