【題目】如圖所示,AB和CD為兩個對稱斜面,其上部足夠長,下部分分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120°,半徑R=2.0m,一個質(zhì)量為m=1kg的物體在離弧高度為h=3.0m處,以初速度4.0m/s沿斜面運(yùn)動,若物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,則
(1)物體在斜面上(不包括圓弧部分)走過路程的最大值為多少?
(2)試描述物體最終的運(yùn)動情況.
(3)物體對圓弧最低點(diǎn)的最大壓力和最小壓力分別為多少?
【答案】(1)38m(2)物體最終是在B、C之間的圓弧上來回做變速圓周運(yùn)動,且在B、C點(diǎn)時速度為零.
(3)Nmax=54.5N;Nmin=20N.
【解析】(1)物體在兩斜面上來回運(yùn)動時,克服摩擦力所做的功Wf=μmgcos60°·s總.
物體從開始直到不再在斜面上運(yùn)動的過程中mgh-Wf=0-mv02.解得s總=38m.
(2)物體最終是在B、C之間的圓弧上來回做變速圓周運(yùn)動,且在B、C點(diǎn)時速度為零.
(3)物體第一次通過圓弧最低點(diǎn)時,圓弧所受壓力最大.由動能定理得
mg[h+R(1-cos60°)]-μmg=m(v12-v02)
由牛頓第二定律得Nmax-mg=,
解得Nmax=54.5N.
物體最終在圓弧上運(yùn)動時,圓弧所受壓力最。蓜幽芏ɡ淼
mgR(1-cos60°)= mv22
由牛頓第二定律得Nmin-mg= 解得Nmin=20N.
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【題目】下列敘述正確的是( )
A. 導(dǎo)體中電荷運(yùn)動就形成電流
B. 電流是矢量
C. 導(dǎo)體中有電流通過時,導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)不為零
D. 只有自由電子的定向移動才能形成電流
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【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定前去追趕,經(jīng)2.5 s,警車發(fā)動起來,以加速度a=2 m/s2做勻加速運(yùn)動,試問:
(1)警車發(fā)動后要經(jīng)多長時間才能追上違章的貨車?
(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少?
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【題目】理想變壓器副線圈接有額定電壓10 V,內(nèi)阻的電動機(jī)和滑動變阻器。原線圈接入V正弦交流電,當(dāng)滑動變阻器阻值調(diào)到時,電流表示數(shù)為1 A且電動機(jī)正常工作,則下列分析正確的是
A. 原副線圈匝數(shù)比為
B. 電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為9 W
C. 若原線圈輸入大小為的直流電,則電流表示數(shù)變大
D. 突然卡住電動機(jī),原線圈輸入功率變大
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【題目】一個小球從高處由靜止開始落下,從釋放小球開始計時,規(guī)定豎直向上為正方向,落地點(diǎn)為重力勢能零點(diǎn)。小球在接觸地面前、后的動能保持不變,且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時間以及小球運(yùn)動過程中受到的空氣阻力。圖中分別是小球在運(yùn)動過程中的位移x、速度v、動能Ek和重力勢能Ep隨時間t變化的圖象,其中正確的是
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示為“探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖,小車的質(zhì)量為m1,托盤及砝碼的質(zhì)量為m2.
(1)為了直觀判斷加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象是________;
A. a-m1圖象 B. a-m2圖象 C. 圖象 D. 圖象
(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證m1________(選填“等于”“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”)m2;
(3)實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的一條紙帶,相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T,A、B兩點(diǎn)的間距x1和A、C兩點(diǎn)的間距x2已測出,利用這兩段間距計算小車加速度的表達(dá)式為a=________.
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【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計時器所用的交流電的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2,測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示。把第一個點(diǎn)記做O,另選連續(xù)的四個點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)。經(jīng)測量知道A、B、C、D四個點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.14cm、77.67cm、85.58cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出
(1)打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)C時,物體的速度________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(2)重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn),重力勢能的減少量△EP= _______J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);動能的增加量△Ek= _______ J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)通過計算,數(shù)值上△EP_____△Ek(填“<”、“ >”或 “=”), 這是實(shí)驗(yàn)存在誤差的必然結(jié)果,該誤差產(chǎn)生的主要原因是___________________________________。
(4)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內(nèi),重錘從靜止開始到打出C點(diǎn)的過程中,得到的結(jié)論是_________。
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【題目】如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個木塊,A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài)。若突然撤去力F,則下列說法中正確的是
A. 木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能也守恒
B. 木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機(jī)械能守恒
C. 木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機(jī)械能也守恒
D. 木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機(jī)械能守恒
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【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖,其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50 cm,bc=ad=20 cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=0.20 Ω,線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050 T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8 Ω的定值電阻連接,當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,發(fā)電機(jī)的輸出功率為2.16×103 W,計算中π取3.
(1)推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值的表達(dá)式Em=nBSω(其中S表示線圈的面積);
(2)求線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω;
(3)求線圈以ω角速度轉(zhuǎn)動100圈過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能.
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