【題目】一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))經(jīng)水平軌道AB進(jìn)入豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧形軌道BC。已知滑塊的質(zhì)量m=0.60kg,滑塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度vA=5.0m/s,AB長x=4.5m,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,圓弧形軌道的半徑R=0.60m。取g=10m/s2。求
(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大;
(2)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度的大;
(3)滑塊剛剛滑上圓弧形軌道時(shí),對(duì)圓弧軌道上B點(diǎn)壓力的大小;
【答案】(1)4.0 m/s (2)2.0 m/s (3)22N
【解析】(1)滑塊從A到B做勻減速直線運(yùn)動(dòng),摩擦力f=μmg
由牛頓第二定律可知,滑塊的加速度大小
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vB2﹣vA2 =﹣2 a x
解得滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小vB= 4.0 m/s
另解:若用動(dòng)能定理做:-μmgx=mvB2/2-mvA2/2
vB= 4.0 m/s
(2)從B到滑塊經(jīng)過C上升到最高點(diǎn)的過程中,由機(jī)械能守恒定律
mgR=mvB2+mvC2
解得滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度的大小vC= 2.0 m/s
(3)在B點(diǎn),滑塊開始做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可知
N-mg=m
解得軌道對(duì)滑塊的支持力N = 22N
根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊對(duì)軌道上B點(diǎn)壓力的大小也為22N。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】美國在2016年2月11日宣布“探測(cè)到引力波的存在”。天文學(xué)家通過觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在,證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍,假設(shè)這兩個(gè)黑洞,繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小。若該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響,則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36:29
B. 甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小始終相等
C. 隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小,它們運(yùn)行的周期也在減小
D. 甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙、丙三個(gè)小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi),甲、乙在同一條豎直線上,甲、丙在同一條水平線上,水平面上的P點(diǎn)在丙的正下方。在同一時(shí)刻甲、乙、丙開始運(yùn)動(dòng),甲以水平速度v0做平拋運(yùn)動(dòng),乙以水平速度v0沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),丙做自由落體運(yùn)動(dòng),則下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A. 無論速度v0大小如何,甲、乙、丙三球一定會(huì)同時(shí)在P點(diǎn)相遇
B. 若甲、乙、丙三球同時(shí)相遇,則一定發(fā)生在P點(diǎn)
C. 若只有甲、丙兩球在空中相遇,此時(shí)乙球一定在P點(diǎn)
D. 若只有甲、乙兩球在水平面上相遇,此時(shí)丙球一定落在相遇點(diǎn)的右側(cè)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根通電直導(dǎo)體棒用四根長度相等的絕緣細(xì)線懸掛于O1、O2兩點(diǎn),已知O1O2連線水平,導(dǎo)體棒靜止時(shí)絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均為θ,保持導(dǎo)體棒中的電流大小和方向不變,在導(dǎo)體棒所在空間加上勻強(qiáng)磁場后絕緣細(xì)線與豎直方向的夾角均增大了相同的角度,下列分析正確的是( )
A. 兩導(dǎo)體棒中的電流方向一定相同
B. 所加磁場的方向可能沿x軸正方向
C. 所加磁場的方向可能沿z軸正方向
D. 所加磁場的方向可能沿y軸負(fù)方向
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,足夠長的平行金屬導(dǎo)軌彎折成圖示的形狀,分為I、II、Ⅲ三個(gè)區(qū)域。Ⅰ區(qū)域?qū)к壟c水平面的夾角α=37°,存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場,Ⅱ區(qū)域?qū)к壦剑L度x=0.8m,無磁場;Ⅲ區(qū)域?qū)к壟c水平面夾角β=53°,存在與導(dǎo)軌平面平行的勻強(qiáng)磁場。金屬細(xì)桿a在區(qū)域I內(nèi)沿導(dǎo)軌以速度v0勻速向下滑動(dòng),當(dāng)a桿滑至距水平導(dǎo)軌高度為h1=0.6m時(shí),金屬細(xì)桿b在區(qū)域I從距水平導(dǎo)軌高度為h2=1.6m處由靜止釋放,進(jìn)入水乎導(dǎo)軌與金屬桿a發(fā)生碰撞,碰撞后兩根金屬細(xì)杄粘合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。已知a、b桿的質(zhì)量均為m=0.1kg,電阻均為R=0.lΩ,與導(dǎo)軌各部分的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=05,導(dǎo)軌間距l=02m,I、Ⅲ區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1T。不考慮導(dǎo)軌的電阻,傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接,整個(gè)過程中桿與導(dǎo)軌接觸良好且垂直,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求
(1)金屬細(xì)桿a的初始速度v0的大小;
(2)金屬細(xì)桿a、b碰撞后速度的大。
(3)a、b桿最終的位置。
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【題目】電磁學(xué)理論徹底改變了人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)和人類的生活。我們生活中常見的力除了引力就是電磁力,通常所說的彈力、摩擦力本質(zhì)上都是電磁力。
按照畢奧薩伐爾定律,一小段通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場,如圖甲,在與之垂直的方向上距離r處的P點(diǎn),磁感強(qiáng)度為,式中I為導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度,l為該小段導(dǎo)線的長度,μ0稱作真空磁導(dǎo)率,是一個(gè)常量。
(1)一個(gè)電量為q1的帶正電粒子,以平行于導(dǎo)線方向的速度v1通過p點(diǎn)時(shí)求粒子受到的洛倫茲力大小
(2)簡要說明在分析q1受力時(shí)為什么不考慮導(dǎo)線中的電荷對(duì)粒子的庫侖力
(3)運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場,與一小段導(dǎo)線類似,也可以用畢奧薩伐爾定律進(jìn)行分析。若把導(dǎo)線換成電量為q2帶正電的粒子,速度為v2方向與v1相同,如圖乙,則它們之間既有電場力又有磁場力。
a.指出兩電荷間洛倫茲力方向相斥還是相吸
b.在研究陰極射線(電子束)時(shí),人們發(fā)現(xiàn)陰極射線總是發(fā)散的,請(qǐng)根據(jù)計(jì)算說明其中原因。已知真空磁導(dǎo)率μ0=4π×10-7Tm/A,靜電力常量k=9×109Nm2/C2。
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【題目】如圖所示器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。
(1)在給出的實(shí)物圖中,用實(shí)線作為導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路。
(2)將線圈L1插入L2中,合上開關(guān),能使感應(yīng)電流與原電流的繞行方向相同的實(shí)驗(yàn)操作是__________。
A.插入軟鐵棒
B.拔出線圈L1
C.使變阻器阻值變大
D.斷開開關(guān)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩塊水平放置的金屬板距離為d,用導(dǎo)線與一個(gè)n匝的線圈連接,線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中,兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是( )
A. 正在增加, B. 正在減弱,
C. 正在增加, D. 正在減弱,
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,發(fā)電機(jī)的矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,繞OO′軸在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖示位置開始計(jì)時(shí),下列判斷正確的是( )
A.此時(shí)穿過線圈的磁通量為NBS,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零
B.線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為
C.P向下移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小
D.P向下移動(dòng)時(shí),發(fā)電機(jī)的電功率增大
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