如圖(a)所示，輪軸的輪半徑為2r，軸半徑為r，它可以繞垂直于紙面的光滑水平軸O轉(zhuǎn)動，圖(b)為輪軸的側(cè)視圖．輪上繞有細(xì)線，線下端系一質(zhì)量為M的重物，軸上也繞有細(xì)線，線下端系一質(zhì)量為m的金屬桿．在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，在QN之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計．磁感強度為B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直．開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降，運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好．

(1)重物M勻速下降的速度v多大？

(2)對一定的B，取不同的M，測出相應(yīng)的M作勻速運動時的v值，得到實驗圖線如圖(c)，實驗中電阻R＝0.1 Ω，L＝1 m，則實驗中m和B的值分別為多大？

答案：
解析：

　　(1)設(shè)勻速運動時M的速度為V1，m－的速度為V2，有

　　V1＝2V2　�、�

　　根據(jù)能量守恒定律有

　　MgV1＝mgV2＋B2L2V2/R　�、�

　　①②聯(lián)立解得：　�、�

　　(2)

　　圖上當(dāng)　時，，所以　�、�

　　由圖得：　　⑤

　　代入數(shù)據(jù)得：T　�、�

　�、佗邰堍茛奘礁�3分�、谑�4分


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?永州二模）如圖a所示的輪軸，它可以繞垂直紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動．輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一重物，另一端系一質(zhì)量為m金屬桿．在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其它電阻不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直．開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降．運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直接觸良好，忽略所有摩擦．求：
（1）若重物的質(zhì)量為M時，重物勻速下降的速度v多大？
（2）對于一定的磁感應(yīng)強度為B，重物質(zhì)量M取不同的值，測出相應(yīng)重物作勻速運動時v的速度值，可得到v-M實驗圖線，圖b中畫出了磁感應(yīng)強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線．試根據(jù)實驗結(jié)果計算B1和B2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?廣東模擬）（1）在一次測量中：
①游標(biāo)卡尺如圖a所示，其示數(shù)為
0.26
0.26
cm；
②螺旋測微器如圖b所示，其示數(shù)為
11.898
11.898
mm．

（2）某試驗小組利用拉力傳感器和打點計時器驗證牛頓運動定律，實驗裝置如圖．他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力F的大��；小車后面固定-打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車勻加速運動的速度與加速度．

①若交流電的頻率為50Hz，則根據(jù)下圖所打紙帶記錄，小車此次運動經(jīng)B點時的速度 vB=
0.40
0.40
m/s，小車的加速度a=
1.46
1.46
m/s2．

②由于小車所受阻力f的大小難以測量，為了盡量減小實驗的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必須的是：
AD
AD
．
A．適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車恰能拖著紙帶勻速下滑
B．鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
C．定滑輪的輪軸要盡量光滑
D．適當(dāng)增大鉤碼的質(zhì)量m．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?鹽城三模）在某物理科技夏令營中有這樣一個設(shè)計題目：試設(shè)計并制作一輛小車，要求小車能行駛盡可能遠(yuǎn)．對小車的要求是：車高不得超過75cm，車的動力是使用質(zhì)量是2.4kg的重物的重力，通過這一部分重力做功，來達(dá)到驅(qū)動小車前進的目的，為此，有兩位同學(xué)設(shè)計了兩個方案．

方案1：設(shè)計如圖A所示，繩的一端拴在2.4kg的重物上，通過定滑輪，另一端一圈一圈地繞在后輪的輪軸上，當(dāng)2.4kg的重物在0.75m高處因自身重力作用而緩慢下降時，繩就帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而使車輪轉(zhuǎn)動，帶動小車前進，使車前盡可能遠(yuǎn)的距離．
方案2：設(shè)計如圖B所示，使2.4kg的重物在車上光滑的滑槽上由0.75m高處開始下滑，利用小車的反沖，使小車前進盡可能遠(yuǎn)的距離．設(shè)兩車重力相等，這兩個方案哪個更為合適？試說明理由．（假設(shè)兩種情況下小車與地面的動摩擦因數(shù)相同）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖a所示的輪軸，它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動。輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一重物，另一端系一質(zhì)量為m的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直。開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，忽略所有摩擦。求：
 (1)若重物的質(zhì)量為M時，則M勻速下降的速度v多大?
(2)對一定的磁感應(yīng)強度B，重物質(zhì)量M取不同的值，測出相應(yīng)重物作勻速運動時的v 值，可得到v一M實驗圖線，圖b中畫出了磁感應(yīng)強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線。試根據(jù)實驗結(jié)果計算B1和B2的比值。

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