【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(dòng)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(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為Ω.與絕緣板間的動(dòng)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(dòng)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(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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(shí)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(shí)絕緣板不靜止,其加速度又是2 m/s2

【解析】解:(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(jìn)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(jìn)行受力分析,假設(shè)其相對絕緣板滑動(dòng),有:

Ff12mg=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,F(xiàn)f21(M+m)g=2 N,

解得:a2=2 m/s2,

a1a2,假設(shè)正確.

金屬框、絕緣板的加速度分別為4 m/s2、2 m/s2

答:(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(shí)絕緣板不靜止,其加速度又是2 m/s2

練習(xí)冊系列答案
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C. 兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定不是直線運(yùn)動(dòng)

D. 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)

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B. 紅光光子的能量較;在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較大

C. 紅光光予的能量較大;在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較小

D. 紅光光子的能量較;在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)紅光的速度較小

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【題目】下列各選項(xiàng)中的負(fù)號表示方向的是

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【題目】關(guān)于機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波說法正確的是 。填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分;每選錯(cuò)l個(gè)扣3分,最低得分為0分

A機(jī)械波的頻率等于振源的振動(dòng)頻率

B機(jī)械波的傳播速度與振源的振動(dòng)速度相等

C質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向

D在一個(gè)周期內(nèi),沿著波的傳播方向,振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長的距離

E機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身決定

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【題目】如圖所示,光屏PQ的上方有一半圓形玻璃磚,其直徑AB與水平面成30°角。

①若讓一束單色光沿半徑方向豎直向下射向圓心O,由AB面折射后射出,當(dāng)光點(diǎn)落在光屏上時(shí),繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整入射光與豎直方向的夾角,該角多大時(shí),光在光屏PQ上的落點(diǎn)距點(diǎn)最遠(yuǎn)?已知玻璃磚對該光的折射率為n=

②若讓一束白光沿半徑方向豎直向下射向圓心O,經(jīng)玻璃磚后射到光屏上形成完整彩色光帶,則光帶的最右側(cè)是什么顏色的光?若使光線繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),什么顏色的光最先消失?

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B.能夠求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度

C.能求出第3 s末到第7 s初的位移

D.能夠求出該物體的加速度

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