(08年揭陽市二模)(18分)如圖所示,一根豎直桿穿過一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的帶孔的物塊A,另一正方形金屬線框B的質(zhì)量m=2.7kg、邊長a=0.16m。桿的右側(cè)距桿L=2.0m處固定有一定滑輪,一柔軟絕緣的細(xì)繩跨過定滑輪,兩端分別與物塊A和B連接。開始時(shí)滑輪左側(cè)的繩子處在水平方向上,讓A、B同時(shí)由靜止釋放,B向上運(yùn)動(dòng)h=0.5m便進(jìn)入長度b=0.16m的指向紙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場,經(jīng)過磁場過程線框做勻速運(yùn)動(dòng);而后A沿豎直桿下滑。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,≈1.41.
⑴求線框B上邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度;
⑵問線框B經(jīng)過磁場過程中物塊A向下做什么運(yùn)動(dòng)?
⑶求線框B經(jīng)過勻強(qiáng)磁場時(shí)獲得的內(nèi)能。
解析:
⑴設(shè)B上升了h時(shí)繩子與水平方向的夾角為θ
cosθ==0.8 ---------------------------①(1分)
此時(shí)A、B的速度大小關(guān)系為
vA= --------------------------------------②(1分)
A下降的高度為H1=Ltgθ=1.5m--------③(1分)
A下降B上升過程中,A、B組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒:
MgH1=mgh+MvA2+mvB2 ---------------④(2分)
將①②③代入④可得線框B上邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度vB≈2.0m/s。----(1分)
⑵根據(jù)vA=,當(dāng)線框B勻速通過磁場的過程中,隨著θ的增大,物塊A做變減速運(yùn)動(dòng)。-------------------------(3分)
⑶當(dāng)線框B下邊剛離開磁場時(shí),設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ′,
cosθ′=≈ -----------------⑤(2分)
此時(shí)A、B的速度大小關(guān)系為
vA′==2m/s ----------------------⑥(2分)
設(shè)從B開始上升起,A下降高度為H2,
則H2=Ltgθ′=2.0m ---------------------⑦(1分)
設(shè)線框B經(jīng)過勻強(qiáng)磁場時(shí)獲得的內(nèi)能Q,整個(gè)過程
中,A、B組成的系統(tǒng)能量守恒,有:
MgH2=mg(h+a+b)+MvA′2+mvB2+Q------------------------------⑧(2分)
聯(lián)立⑤⑥⑦⑧并代入vB≈2.0m/s的值,可求得:Q=4.46J ---------(2分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年揭陽市二模)(14分)2005年10月11日9時(shí)整,我國成功地發(fā)射了“神舟”六號載人飛船,經(jīng)過115小時(shí)32分的太空飛行,在完成預(yù)定任務(wù)后,飛船在內(nèi)蒙古主著陸場成功著陸。
(1)飛船返回時(shí),在接近大氣層的過程中,返回艙與飛船最終分離。返回艙著陸是由三把傘“接力”完成的。先由返回艙放出一個(gè)引導(dǎo)傘,引導(dǎo)傘工作16s,返回艙的下降速度由180 m/s減至80 m/s。假設(shè)這段運(yùn)動(dòng)是垂直地面勻減速下降的,且已接近地面;返回艙的質(zhì)量為3t.試求這段運(yùn)動(dòng)的加速度和引導(dǎo)傘對返回艙的拉力大小;(設(shè)該階段返回艙自身所受的阻力不計(jì))
(2)假定飛船在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓周軌道距地面高度為343km.試估算飛船一共繞地球飛行了多少圈(保留整數(shù))?(已知地球半徑R=6.36×106m,地球表面附近處的重力加速度g=10m/s2,,0)
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年揭陽市二模)(14分)如圖所示,水平放置的兩塊長平行金屬板a、b相距d=0.10m,a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C,b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg,電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力),從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)磁場,剛好從狹縫P穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,最后粒子回到b板的Q(圖中未標(biāo)出)處,求P、Q之間的距離L.
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年揭陽市二模)(18分)在絕緣水平面上,放一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶正電滑塊A,所帶電量為q=1.0×10-7C,在滑塊A的左邊處放置一個(gè)不帶電、質(zhì)量M=4.0×10-3kg的絕緣滑塊B,B的左端接觸(不連接)于固定在豎直墻壁的輕彈簧上,輕彈簧處于自然狀態(tài),彈簧原長s=0.05m,如圖所示。在水平方向加一水平向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的大小為E=4.0×105N/C,滑塊A由靜止釋放后向左滑動(dòng)并與滑塊B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短,碰撞后結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)的速度為v=1m/s,兩物體一起壓縮彈簧至最短處(彈性限度內(nèi))時(shí),彈簧的彈性勢能E0=3.2×10-3J。設(shè)兩滑塊體積大小不計(jì),與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50,摩擦不起電,碰撞不失電,g取10m/s2。求:
⑴兩滑塊在碰撞前的瞬時(shí),滑塊A的速度;
⑵滑塊A起始運(yùn)動(dòng)位置與滑塊B的距離;
⑶B滑塊被彈簧彈開后距豎起墻的最大距離sm.
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年揭陽市二模)(選修3-4模塊)(5分)做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在不同時(shí)刻通過同一確定位置(非平衡位置和最大位移處)時(shí)必定相同的物理量是下列的哪些 ;在通過平衡位置時(shí)具有最大值的物理量是下列的哪些 。(填代號)
a.加速度;b.速度;c.位移;d.回復(fù)力;e.動(dòng)能;f.勢能;g.動(dòng)量。
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