【題目】如圖,ABC為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB為光滑的四分之一圓弧,與粗糙水平面BC相切。將質(zhì)量m=0.5kg的滑塊從A點(diǎn)靜止釋放,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,滑塊從B點(diǎn)滑行L=18m后到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度v1=8m/s,F(xiàn)將BC間的一段MN用鐵刷劃擦,使該段的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?/span>μ2=0.5,再使滑塊從A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)C點(diǎn)的速度為v2=6m/s。
(1)求圓弧的半徑R;
(2)求MN段的長(zhǎng)度l;
(3)若BC間用鐵刷劃擦的MN段的長(zhǎng)度不變,要使滑塊從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),問(wèn)鐵刷劃擦的MN段位于何位置?請(qǐng)作出v-t圖,并通過(guò)分析v-t圖得出結(jié)論。
【答案】(1)5m (2)3.5m (3)鐵刷劃擦的MN段M端與B點(diǎn)重合時(shí),所用時(shí)間最長(zhǎng)
【解析】
滑塊第一次從B到C,由動(dòng)能定理可求得滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度.對(duì)滑塊由A到B,由動(dòng)能定理列式,可求得圓弧的半徑R;滑塊第二次從B到C,由動(dòng)能定理列式,可求得MN段的長(zhǎng)度l;MN在最左端時(shí)滑塊從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)速度位移關(guān)系公式研究MN段,得到此過(guò)程滑塊到N的速度.再平均速度求滑行的總時(shí)間。
(1)滑塊第一次從B到C,由動(dòng)能定理得:
解得滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為:vB=10m/s
滑塊由A到B,由動(dòng)能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得:R=5m
(2)滑塊第二次從B到C,由動(dòng)能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得:l=3.5m
(3)根據(jù)動(dòng)能定理可知,無(wú)論MN段位何位置,滑塊到達(dá)C點(diǎn)的速度不變,如圖,作出v-t圖象:
黑線表示MN段沒(méi)有用鐵刷劃擦的圖象.由于MN段長(zhǎng)度不變,隨著M端離B點(diǎn)距離增大,由圖看出所用時(shí)間變短,因此M端與B點(diǎn)重合時(shí),所用時(shí)間最長(zhǎng)。由題意分析可知,MN在最左端時(shí)滑塊從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接。在過(guò)圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的小球從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開(kāi)圓軌道后,經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(P點(diǎn)恰好在A點(diǎn)的正上方,如圖所示。小球可視為質(zhì)點(diǎn),小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)之前電荷量保持不變,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后電荷量立即變?yōu)榱?。已知A、B間距離為2R,重力加速度為g。在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)小球在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速率
(3) 小球?qū)A軌道的最大壓力的大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為研究無(wú)線傳輸電能,某科研小組在實(shí)驗(yàn)室試制了無(wú)線電能傳輸裝置,在短距離內(nèi)點(diǎn)亮了燈泡,如圖實(shí)驗(yàn)測(cè)得,接在乙線圈上的用電器獲得的電能為輸入甲線圈電能的35%.
①若用該裝置給充電功率為10 W的電波充電,則損失的功率為__________W.
②若把甲線接入電壓為220 V的電源,測(cè)得該線圈中的電流為0.195 A.這時(shí),接在乙線圈上的燈泡恰能正常發(fā)光,則此燈泡的功率為__________W.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是
A. 受滑動(dòng)摩擦力作用的物體,可能處于靜止?fàn)顟B(tài)
B. 一對(duì)相互作用的作用力與反作用力所做的總功一定為零
C. 重力的反作用力可能為支持力,也可能為拉力
D. 靜摩擦力的方向一定與物體速度方向在同一直線上
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x=5t+2t2(各物理量均采用國(guó)際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)( 。
A. 初速度為5 m/s
B. 前2 s內(nèi)的平均速度是6 m/s
C. 任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是4 m
D. 任意1 s內(nèi)的速度增量都是2 m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)長(zhǎng)繩水平地跨在相距2的兩個(gè)小定滑輪A、B上,質(zhì)量為m的物塊懸掛在繩上O點(diǎn),O與A、B兩滑輪的距離相等.在輕繩兩端C、D分別施加豎直向下的恒力F=mg.先托住物塊,使繩處于水平拉直狀態(tài),靜止釋放物塊,在物塊下落過(guò)程中,保持CM兩端的拉力F 不變.
(1)當(dāng)物塊下落距離h為多大時(shí),物塊的加速度為零?
(2)在物塊下落上述距離的過(guò)程中,克服C端恒力F做功W為多少?
(3)求物塊下落過(guò)程中的最大速度Vm和最大距離H.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x = 5t + t2(各物理量均采用國(guó)際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)( )
A. 初速度為5m/s
B. 第1 s內(nèi)的位移是5 m
C. 任意1 s內(nèi)的速度增量都是2m/s
D. 前2 s內(nèi)的平均速度是7 m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為某同學(xué)測(cè)定木塊A與木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置,A上固定一個(gè)容器B,B和C中可放置鉤碼,不計(jì)B、C的重力。A的左端與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶(未畫(huà)出)相連,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以計(jì)算出木塊A的加速度。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在保持鉤碼總數(shù)量不變[即圖中B、C中鉤碼總重力不變]的條件下,將B中鉤碼陸續(xù)移到C中,重復(fù)測(cè)量。不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。
(1)實(shí)驗(yàn)中除電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、若干個(gè)質(zhì)量均為50克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線外,為了完成本實(shí)驗(yàn),還應(yīng)有__________。
A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺 D.低壓交流電源
(2)實(shí)驗(yàn)中某次獲取的一條紙帶的一-部分,每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算加速度a=______(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線,由此可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______(g取,保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負(fù)離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0 射入P1 和P2 兩極板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與P1 、P2 相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd相連接,線圈A內(nèi)存在如圖乙所示的變化磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向規(guī)定為向左,則下列敘述正確的是( 。
A. 0~1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥
B. 1~2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
C. 2~3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥
D. 3~4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
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