質量為5kg的物體放置在粗糙的水平桌面上,與桌面間的動摩擦因數為0.2。(g=10m/s2)
⑴如果給它一個水平向右的初速度,求它沿桌面滑行的加速度大小與方向。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)石墨烯是近些年發(fā)現的一種新材料,其超高強度及超強導電、導熱等非凡的物理化學性質有望使21世紀的世界發(fā)生革命性的變化,其發(fā)現者由此獲得2010年諾貝爾物理學獎。用石墨烯制作超級纜繩,人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀實現?茖W家們設想,通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站,電梯倉沿著這條纜繩運行,實現外太空和地球之間便捷的物資交換。
(1)若”太空電梯”將貨物從赤道基站運到距地面高度為h1的同步軌道站,求軌道站內質量為m1的貨物相對地心運動的動能。設地球自轉角速度為ω,地球半徑為R。
(2)當電梯倉停在距地面高度h2 = 4R的站點時,求倉內質量m2 = 50kg的人對水平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2,地球自轉角速度ω = 7.3×10-5rad/s,地球半徑R = 6.4×103km。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,POQ是折成60°角的固定于豎直平面內的光滑金屬導軌,導軌關于豎直軸線對稱,OP=OQ=L.整個裝置處在垂直導軌平面向里的足夠大的勻強磁場中,磁感應強度隨時間變化規(guī)律為B=B0-kt(其中k為大于0的常數).一質量為m、長為L、電阻為R、粗細均勻的導體棒鎖定于OP、OQ的中點a、b位置.當磁感應強度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/16/c/13dy73.png" style="vertical-align:middle;" />B0后保持不變,同時將導體棒解除鎖定,導體棒向下運動,離開導軌時的速度為v.導體棒與導軌始終保持良好接觸,導軌電阻不計,重力加速度為g.求導體棒:
⑴解除鎖定前回路中電流的大小及方向;
⑵滑到導軌末端時的加速度大;
⑶運動過程中產生的焦耳熱.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)在民航業(yè)內,一直有“黑色10分鐘“的說法,即從全球已發(fā)生的飛機事故統(tǒng)計數據來看,大多數的航班事故發(fā)生在飛機起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機安全事故雖然可怕,但只要沉著冷靜,充分利用逃生設備,逃生成功概率相當高,飛機失事后的90秒內是逃生的黃金時間。如圖為飛機逃生用的充氣滑梯,滑梯可視為理想斜面,已知斜面長L=8m,斜面傾斜角θ=37°,人下滑時與充氣滑梯間動摩擦因素為u=0.5。不計空氣阻力,g=10m/s2,Sin37°=0.6,cos37°=0.8,=1.4。求:
(1)旅客從靜止開始由滑梯頂端滑到底端逃生,需要多長時間?
(2)一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱頭從艙門處水平逃生,當他落到充氣滑梯上后沒有反彈,由于有能量損失,結果他以v=4.0m/s的速度開始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與(1)問中逃生方式相比,節(jié)約了多長時間?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上,如圖所示,已知mA=mB=1kg,輕彈簧的勁度系數為100N/m.若在木塊A上作用一個豎直向上的力F,使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動.取g=10m/s2.求:
(1)使木塊A豎直向上做勻加速運動的過程中,力F的最大值是多少?
(2)若木塊A豎直向上做勻加速運動,直到A、B分離的過程中,彈簧的彈性勢能減小了1.28J,則在這個過程中,力F對木塊做的功是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,質量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上,其兩個側面恰好與兩個固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m,AD長L=0.5m。斜面傾角?梢暈橘|點的小物塊P(圖中未畫出)質量m=1kg,它與斜面的動摩擦因數可以通過更換斜面表面的材料進行調節(jié),調節(jié)范圍是。
(1)令,將P由D點靜止釋放,求P在斜面上的運動時間。
(2)令,在A點給P一個沿斜面上的初速度,求P落地時的動能。
(3)將壓力傳感器X、Y接到同一個數據處理器上,已知當X和Y受到物塊壓力時,分別顯示正值和負值。對于不同的,每次都在D點給P一個方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度,以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數關系式,并在坐標系中畫出其函數圖象。
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(14分)如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.30m.導軌電阻忽略不計,其間接有定值電阻R=0.40導軌上停放一質量為m="0.10" kg、電阻r="0.20" 的金屬桿ab,整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始做勻加速直線運動,電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦,電腦屏幕描繪出U隨時間t的關系如圖乙所示.求:
(1)金屬桿加速度的大小;
(2)第2s末外力的瞬時功率,
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(19分)如圖裝置中繩子質量,滑輪質量及摩擦均不計,兩物體質量分別為m1=m,m2=4m,m1下端通過勁度系數為k的輕質彈簧與地面相連。
①系統(tǒng)靜止時彈簧處于什么狀態(tài)?形變量Δx為多少?
②用手托住m2,讓m1靜止在彈簧上,繩子繃直,但無拉力,然后放手,m1、m2會上下做簡諧振動,求:m1、m2運動的最大速度分別為多大?
③在②問的情況下,當m2下降到最低點,m1上升到最高點時,求:此時m1、m2的加速度的大小各為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,一光滑絕緣圓管軌道位于豎直平面內,半徑為0.2m。以圓管圓心O為原點,在環(huán)面內建立平面直角坐標系xOy,在第四象限加一豎直向下的勻強電場,其他象限加垂直于環(huán)面向外的勻強磁場。一帶電量為+1.0C、質量為0.1kg的小球(直徑略小于圓管直徑),從x坐標軸上的b點由靜止釋放,小球剛好能順時針沿圓管軌道做圓周運動。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求勻強電場的電場強度E;
(2)若第二次到達最高點a時,小球對軌道恰好無壓力,求磁感應強度B ;
(3)求小球第三次到達最高點a時對圓管的壓力。
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