【題目】如圖(a)所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為Ω.與絕緣板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4,OO′為AD、BC的中線.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的磁場,OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場如圖(b)所示,CD恰在磁場邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場如圖(c)所示,AB恰在磁場邊緣以內(nèi)(g=10m/s2).若絕緣板足夠長且認為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.
(1)若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后,其整體加速度為多少?
(2)若金屬框不固定,金屬框的加速度又為多少?此時絕緣板是否靜止,若不靜止,其加速度又是多少?
【答案】(1)若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后,其整體加速度為3 m/s2.
(2)若金屬框不固定,金屬框的加速度又為4 m/s2此時絕緣板不靜止,其加速度又是2 m/s2
【解析】試題分析:(1)若金屬框固定在絕緣板上,由題意得:
E=SABCD=1××1×1 V="0.5" V,
則電流為:I=="8" A,
那么安培力為:FAB=B2IL="8" N,
取絕緣板和金屬框整體進行受力分析,由牛頓第二定律有:
FAB﹣μ1(M+m)g=(M+m)a,
解得:a="3" m/s2.
(2)若金屬框不固定,對金屬框進行受力分析,假設(shè)其相對絕緣板滑動,有:
Ff1=μ2mg=0.4×1×10 N="4" N,
對金屬框應(yīng)用牛頓第二定律得:FAB﹣Ff1=ma1,a1="4" m/s2;
對絕緣板應(yīng)用牛頓第二定律得:Ff1﹣Ff2=Ma2,Ff2=μ1(M+m)g="2" N,
解得:a2="2" m/s2,
a1>a2,假設(shè)正確.
金屬框、絕緣板的加速度分別為4 m/s2、2 m/s2.
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【題目】如圖所示,長為、內(nèi)壁光滑的氣缸固定在水平面上,氣缸內(nèi)用橫截面積為的活塞封閉有壓強為、溫度為的理想氣體,開始時活塞位于距缸底處,F(xiàn)對封閉的理想氣體加熱,使活塞緩慢向右移動。(已知大氣壓強為)
①試計算當(dāng)溫度升高到時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強;
②若在此過程中封閉氣體共吸收了的熱量,試計算氣體增加的內(nèi)能。
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【題目】某同學(xué)利用如圖裝置探究加速度與合外力的關(guān)系。利用力傳感器測量細線上的拉力。按照如下步驟操作:
①安裝好打點計時器和紙帶,調(diào)整導(dǎo)軌的傾斜程度,平衡小車摩擦力;
②細線通過導(dǎo)軌一端光滑的定滑輪和動滑輪,與力傳感器相連,動滑輪上掛上一定質(zhì)量的鉤碼,將小車拉到靠近打點計時器的一端;
③打開力傳感器并接通打點計時器的電源(頻率為50 Hz的交流電源);
④釋放小車,使小車在軌道上做勻加速直線運動;
⑤關(guān)閉傳感器,記錄下力傳感器的示數(shù)F;通過分析紙帶得到小車加速度a;
⑥改變鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟①②③④⑤;
⑦作出a-F圖象,得到實驗結(jié)論。
(1)某學(xué)校使用的是電磁式打點計時器,在釋放小車前,老師拍下了幾個同學(xué)實驗裝置的部分細節(jié)圖,下列圖中操作不正確的是 。
(2)本實驗在操作中是否要滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量? (填寫“需要”或“不需要”);某次釋放小車后,力傳感器示數(shù)為F,通過天平測得小車的質(zhì)量為M,動滑輪和鉤碼的總質(zhì)量為m,不計滑輪的摩擦,則小車的加速度理論上應(yīng)等于 。
A. B.
C. D.
(3)下圖是某次實驗測得的紙帶的一段,可以判斷紙帶的 (填“左”或“右”)端與小車連接,在打點計時器打下計數(shù)點6時,鉤碼的瞬時速度大小為 m/s(保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,光滑圓弧形凹槽ABC放在水平地面上,O為圓心,A、C兩點等高且為圓弧邊緣,B為最低點,張角∠AOC可隨意調(diào)節(jié),圓弧半徑r=0.5m,F(xiàn)將OA與豎直方向的夾角θ1調(diào)為53°,把一個質(zhì)量m=0.1kg的小球從水平桌面的邊緣P點以v0=3m/s向右水平拋出,該小球恰能從A點沿圓弧的切線方向進入凹槽。已知sin53°=0.8,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。
(1)求小球運動到A點時的速度大;
(2)求小球在B點時對軌道的壓力大;
(3)改變θ1和v0的大小,同時把凹槽在水平地面上左右移動,使小球仍能從A點沿切線方向進入凹槽。若PA與豎直方向的夾角為θ2,試證明:。
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【題目】額定功率為80 kW的汽車,在平直的公路上行駛的最大速度是20 m/s,汽車的質(zhì)量是2 t,如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動,加速度的大小是2 m/s2,運動過程中阻力不變,求:
(1)汽車受到的阻力多大?
(2)3 s末汽車的瞬時功率多大?
(3)汽車維持勻加速運動的時間是多少?
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【題目】在電視發(fā)射端,由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)化為電信號,這一過程完成了( )
A. 光、電轉(zhuǎn)化 B. 電、光轉(zhuǎn)化
C. 光、電、光轉(zhuǎn)化 D. 光、電、聲轉(zhuǎn)化
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 電源是通過非靜電力做功把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的裝置
B. 庫侖提出了庫侖定律,并最早用實驗測得元電荷e的數(shù)值
C. 英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場的概念,并提出用電場線表示電場
D. 牛頓設(shè)計了理想斜面實驗,得出力不是物體產(chǎn)生運動的原因
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【題目】現(xiàn)要測量一待測電阻的阻值,可供選擇的器材如下:
待測電阻Rx (阻值約為20 Ω);
電流表A (量程100 mA,內(nèi)阻約為10Ω);
電壓表V1(量程1v,內(nèi)阻r=1000 Ω);
電壓表V2(量程15v,內(nèi)阻約為3000 Ω);
定值電阻R0=1000Ω
滑動變阻器R1(最大阻值5Ω);
滑動變阻器R2(最大阻值1000Ω);
電源E(電動勢約為4 V,內(nèi)阻r約為1 Ω);
單刀單擲開關(guān),導(dǎo)線若干.
(1)為了使測量盡量準(zhǔn)確,測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的,電壓表應(yīng)選 ,滑動變阻器應(yīng)選 。(均填器材代號)
(2)根據(jù)你選擇的器材,請在答題卡線框內(nèi)畫出最佳實驗電路圖,并標(biāo)明每個器材的代號.
(3)用實驗中數(shù)據(jù)寫出待測電阻阻值的計算公式Rx= ,并簡單解釋公式中各量的含義。
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【題目】2017年4月22日,中國首艘貨運飛船“天舟一號”與“天宮二號”空間實驗室交會對接成功,組合體在軌正常運行。關(guān)于在空間實驗室內(nèi)的物理現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A. 置于液體中的物體,仍將受浮力作用
B. 不能用彈簧秤測力的大小
C. 天平和水銀氣壓計仍然能夠正常使用
D. 泥水不會發(fā)生沉淀現(xiàn)象
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