【題目】如圖所示,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,并以v=10m/s的速率逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶的A端輕輕地放一小物體.若已知物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,傳送帶A端到B端的距離L=16m,則小物體從A端運動到B端所需的時間為多少?(g取10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
【答案】2s
【解析】
設小物體的質(zhì)量為m,小物體被輕輕地放在傳送帶A端,小物體沿傳送帶方向速度為零,但傳送帶的運動速率為v=10m/s,二者速率不相同,它們之間必然存在相對運動.傳送帶對小物體有沿傳送帶斜向下的滑動摩擦力作用,小物體的受力情況如圖所示
設小物體的加速度為a1,則由牛頓第二定律有
mgsinθ+Ff1=ma1①
FN=mgcosθ②
Ff1=μFN③
聯(lián)立①②③式并代入數(shù)據(jù)解得
a1=10m/s2
小物體速度大小達到傳送帶速率v=10m/s時,所用的時間
t1==1s
在1s內(nèi)小物體沿傳送帶的位移
x1==5m
小物體的速度大小與傳送帶速率相同的時刻,若要跟隨傳送帶一起運動,即相對傳送帶靜止,它必須受到沿傳送帶向上的摩擦力Ff=mgsinθ=6m的作用,但是此時刻它受到的摩擦力是Ff2=μmgcosθ=4m,小于Ff,因此,小物體與傳送帶仍有相對滑動,設小物體的加速度為a2,這時小物體的受力情況如圖所示.由牛頓第二定律有
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得
a2=2m/s2
設小物體速度大小達到10m/s后又運動時間t2才到達B端,則有
x2=L-x1=vt2+a2
代入數(shù)據(jù)解得
t2=1s
t2′=-11s(舍去)
小物體從A端運動到B端所需的時間
t=t1+t2=2s.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在現(xiàn)代科學實驗室中,經(jīng)常用磁場來控制帶電粒子的運動。某儀器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化如圖:足夠長的條形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ寬度均為L,邊界水平,相距也為L,磁場方向相反且垂直于紙面,Ⅰ區(qū)緊密相鄰的足夠長勻強電場,方向豎直向下,寬度為d,場強E=。一質(zhì)量為m,電量為+q的粒子(重力不計)以速度v0平行于紙面從電場上邊界水平射入電場,并由A點射入磁場Ⅰ區(qū)(圖中未標出A點)。不計空氣阻力。
(1)當B1=B0時,粒子從Ⅰ區(qū)下邊界射出時速度方向與邊界夾角為,求B0的大小及粒子在Ⅰ區(qū)運動的時間t;
(2)若B2=B1=B0,求粒子從Ⅱ區(qū)射出時速度方向相對射入Ⅰ區(qū)時速度方向的側(cè)移量h;
(3)若B1=B0,且Ⅱ區(qū)的寬度可變,為使粒子經(jīng)Ⅱ區(qū)恰能返回A點,求Ⅱ區(qū)的寬度最小值Lx和B2的大小。
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【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗。
(1)將彈簧懸掛在鐵架臺上,刻度尺固定在彈簧一側(cè),彈簧軸線和刻度尺都應在_____(選填“水平”或“豎直”)方向。
(2)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線,則彈簧的勁度系數(shù)k=_____N/m,他利用本實驗原理把彈簧做成一把彈簧秤,當示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)大小為F=_____N,該彈簧的伸長量△x=_____cm。
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【題目】如圖所示,水平固定的光滑銅環(huán),OO′為過圓心的豎直軸,長為2l、電阻為r的銅棒OA的一端在O處,另一 端與銅環(huán)良好接觸,OA與OO′的夾角為30°,整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎立向上的勻強磁場中.現(xiàn)使銅捧OA繞OO′以角速度逆時針(俯視)勻速轉(zhuǎn)動,A端始終在銅環(huán)上,定值電阻的阻值為3r,其他電阻不計,下列說法正確的是
A.O點的電勢比A點的電勢低
B.回路中通過的電流為
C.該定值電阻兩端的電壓為
D.該定值電阻上的熱功率為
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【題目】在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中,如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1 s.
(1)根據(jù)________計算各點瞬時速度,且vB=________m/s, vD=________m/s.
(2)在圖示坐標中作出小車的vt圖線________,并根據(jù)圖線求出a=________m/s2.
(3)將圖線延長與縱軸相交,交點的速度是________m/s,此速度的物理意義是________.
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【題目】某同學利用圖甲所示DIS裝置探究滑塊加速度與合力的關系,同時測量滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)。重物通過光滑的定滑輪用細線拉滑塊,在滑塊和細線左端之間固定一力傳感器,位移傳感器(接收器)固定在軌道一端,位移傳感器(發(fā)射器)隨滑塊一起沿水平軌道運動。實驗中,保持滑塊(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量M不變,改變重物的質(zhì)量m,重復實驗若干次,得到滑塊的加速度a與力傳感器的示數(shù)F的關系如圖乙所示。
(1)本實驗______(填“需要”或“不需要”)滿足滑塊(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量遠大于重物的質(zhì)量。
(2)滑塊(包括位移傳感器發(fā)射器和力傳感器)的質(zhì)量為________kg;取g=10m/s2,空氣阻力不計,滑塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為_________。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為4kg的小球用細繩拴著吊在行駛的汽車后壁上,繩與豎直方向夾角為37。已知g = 10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,求:
(1)汽車勻速運動時,細線對小球的拉力和車后壁對小球的壓力。
(2)當汽車以a1=2m/s2向右勻減速行駛時,細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Α?/span>
(3)當汽車以a2=10m/s2向右勻減速行駛時,細線對小球的拉力和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Α?/span>
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【題目】隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進入人們的視線。小到手表、手機,大到電腦、電動汽車的充電,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式無線充電的原理圖。關于無線充電,下列說法正確的是( )
A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”
B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電
C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同
D.只要有無線充電底座,所有手機都可以進行無線充電
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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為0.18 kg的壘球,以25 m/s的水平速度向左飛向球棒,被球棒打擊后反向水平飛回,速度大小變?yōu)?/span>45 m/s,則這一過程中動量的變化量為( )
A. 大小為3.6 kg·m/s,方向向左
B. 大小為3.6 kg·m/s,方向向右
C. 大小為12.6 kg·m/s,方向向左
D. 大小為12.6 kg·m/s,方向向右
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