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【題目】某工廠生產流水線示意圖如圖所示,半徑R=1 m的水平圓盤邊緣E點固定一小桶,在圓盤直徑DE正上方平行放置的水平傳送帶沿順時針方向勻速轉動,傳送帶右端C點與圓盤圓心O在同一豎直線上,豎直高度h=1.25 m。AB為一個與CO在同一豎直平面內的四分之一圓軌道,半徑r=0.45 m,且與水平傳送帶相切于B點。一質量m=0.2 kg的滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放,滑塊到達圓弧軌道B點時對軌道的壓力6 N,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,當滑塊到達B點時,圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心O的豎直軸勻速轉動,滑塊到達C點時恰與傳送帶同速并水平拋出,剛好落入圓盤邊緣的小桶內。取g=10 m/s2,

求:(1)滑塊到達圓弧軌道B點時速度;

(2)傳送帶BC部分的長度L

(3)圓盤轉動的角速度ω應滿足的條件。

【答案】13m/s21.25m3

【解析】試題分析:1)滑塊由A點到B過程中,只有重力做功,由動能定理求出滑塊經過B點的速度大小,根據(jù)牛頓第二定律和第三定律求解滑塊到達B點時對軌道的壓力;(2)滑塊離開C后做平拋運動,要恰好落入圓盤邊緣的小桶內,水平位移大小等于圓盤的半徑R,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求得滑塊經過C點的速度,根據(jù)動能定理研究BC過程,求解BC的長度;(3)滑塊由B點到C點做勻減速運動,由運動學公式求出時間,滑塊從B運動到小桶的總時間等于圓盤轉動的時間,根據(jù)周期性求解ω應滿足的條件.

1)滑塊從AB過程中,由動能定理,有

解得:

2)滑塊離開C點后做平拋運動,有

解得

滑塊由BC過程中,據(jù)動能定理有:

解得

3)滑塊由BC過程中,據(jù)運動學公式有: ,解得

圓盤轉動的角速度ω應滿足條件為,(n=1,23…

解得: n=1,2,3…

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ的實驗中

(1)20分度的游標卡尺測量其長度如圖所示,可知其長度為_____mm;

(2)用多用電表的歐姆擋粗測該圓柱體的電阻Rx的阻值在90 Ω左右,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供如下器材

A電流表A1(量程50 mA、內阻約1 Ω)

B電流表A2(量程200 mA、內阻約為0.2 Ω)

C電流表A3(量程0.6 A、內阻約為0.1 Ω)

D定值電阻R0=30 Ω

E滑動變阻器R(最大阻值約為10 Ω)

F電源E(電動勢為4 V)

G開關S、導線若干

某同學設計了一個測量電阻Rx的實驗電路,如圖乙所示。為保證測量時M、N兩電表讀數(shù)均不小于其量程的1/3M、N兩處的電流表應分別選用:M___,N__(均選填“A1、“A2“A3”)。

MN電表的讀數(shù)分別為IM、INRx的計算式為Rx=_______。

考慮本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差,所以測量值比真實值____(偏大偏小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氦原子的一個核外電子被電離,形成類氫結構的氮離子,如圖所示為氦離子能級的示意圖,F(xiàn)有一群這樣的氦離子從n=3能級向低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用該光照射逸出功為4.54eV的金屬鈉,則()

A. 這些氦離子總共可輻射出6種不同頻率的光子

B. n=3能級躍遷到n=1能級產生的光子頻率最小

C. 若發(fā)生光電效應,則光電子的最小初動能為3.06eV

D. 若發(fā)生光電效應,則光電子的最大初動能為43.86eV

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【題目】某同學做測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻的實驗,可供選擇的實驗器材如下:

A.一節(jié)干電池,電動勢約為1.5V,內電阻約為1Ω;

B.電壓表:量程0~3V,內阻約為3kΩ;

C.電流表:量程0~0.6A,內阻約為0.2Ω;

D.滑動變阻器R1:阻值為0~10Ω;

E.滑動變阻器R2:阻值為0~50Ω;

F.電鍵、導線若干。

(1)現(xiàn)有兩個電路(甲、乙)可供選擇,選擇________(或者”)電路測量較好為了調節(jié)方便,滑動變阻器應該選擇_______(R1或者R2”)。

(2)根據(jù)你選擇的電路圖連接實物圖____________。

(3)在進行了正確的操作后,某同學得到了七組實驗數(shù)據(jù),并描在U-I圖象中。由圖丁可得,該干電池電動勢E=______V,內阻r=______Ω。

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【題目】如圖甲所示,水平放置的圓形線圈匝數(shù)n=200匝,直徑d1=40 cm,電阻r=2 Ω,線圈與阻值R=6 Ω的電阻相連.在線圈的中心有一個直徑d2=20 cm的圓形有界勻強磁場,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化,規(guī)定垂直紙面向里的磁感應強度方向為正方向.試求:

(1)通過電阻R的電流方向;

(2)電壓表的示數(shù);

(3)若撤去原磁場,在圖中虛線的右側空間加磁感應強度B=0.5T的勻強磁場,方向垂直紙面向里,試證明將線圈向左拉出磁場的過程中,通過電阻R上的電荷量為定值,并求出其值.

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【題目】拋石機是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設備,它實際上是一個費力杠桿.如圖所示,某研究小組用自制的拋石機演練拋石過程.所用拋石機長臂的長度L=4.8m,質量m=10.0kg的石塊裝在長臂末端的口袋中.開始時長臂與水平面間的夾角α=30°,對短臂施力,使石塊經較長路徑獲得較大的速度,當長臂轉到豎直位置時立即停止轉動,石塊被水平拋出.石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s=19.2m.不計空氣阻力,重力加速度g10m/s2.求:

(1)石塊剛被拋出時的速度大小v0

(2)石塊剛落地時的速度vt的大小和方向.

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【題目】2018112日,我國以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第26、第27顆北斗導航衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星(介于近地和同步之間的軌道)這兩顆衛(wèi)星( )

A. 運行速度大于第一宇宙速度

B. 運行速度小于同步軌道衛(wèi)星的運行速度

C. 發(fā)射速度大于第一宇宙速度

D. 發(fā)射速度小于同步軌道衛(wèi)星的運行速度

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【題目】實驗小組在用打點計時器測定勻變速直線運動加速度的實驗中,得到一條紙帶如圖所示,A、B、C、DE、F、G為計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s,利用刻度尺已經測量得到x11.20 cm,x21.60 cmx31.98 cm,x42.38 cm,x52.79 cm,x63.18 cm.

(1)根據(jù)給出的實驗數(shù)據(jù),判斷該實驗小組使用的刻度尺的最小刻度是什么?

(2)計算運動物體在B、C、DE、F各點的瞬時速度.

(3)試作出vt圖象,并由圖象求物體的加速度.

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【題目】為了研究某種小燈泡L(5V,2.5W)的伏安特性曲線,除了直流電源(電動勢約為6V,內阻不計)、導線和開關外,還有如下實驗器材:

A.直流電流表(量程0~3A,內阻約為0.1Ω)

B.直流電流表(量程0~600mA,內阻約為5Ω)

C.直流電壓表(量程0~15V,內阻約為15kΩ)

D.直流電壓表(量程0~6V,內阻約為10kΩ)

E.滑動變阻器(最大阻值為10Ω,允許通過的最大電流為2A)

F.滑動變阻器(最大阻值為1kΩ,允許通過的最大電流為0.5A).

要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)。

(1)實驗中電流表應選用_____,電壓表應選用_____,滑動變阻器應選用_______;(均用序號字母表示)

(2)根據(jù)所選器材,請在答題卡上方框中畫出實驗電路圖____________;

(3)測得該種小燈泡的U-I圖象如圖(a)所示,現(xiàn)將兩個相同的這種小燈泡L1、L2與一個阻值為的定值電阻R連成如圖(b)所示的電路,電源的內阻r=2Ω,開關S閉合后,小燈泡L1與定值電阻R的電功率恰好均為P,P=______W,電源的電動勢E=_____V.

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