(8分)電場中某區(qū)域的電場線如圖所示, A、B是電場中的兩點. 一個電荷量q = +4.0×10-8 C的點電荷在A點所受電場力FA=2.0×10-4 N,將該點電荷從A點移到B點,電場力做功W = 8.0×10-7J .
求:(1)A點電場強度的大小EA;(2)A、B兩點間的電勢差U.
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示的“S”形玩具軌道,該軌道是用內壁光滑的薄壁細圓管彎成,放置在豎直平面內,軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成,圓半徑比細管內徑大得多,軌道底端與水平地面相切,軌道在水平面上不可移動。彈射裝置將一個小球(可視為質點)從a點水平彈射向b點并進入軌道,經過軌道后從最高點d水平拋出。已知小球與地面ab段間的動摩擦因數μ=0.2,不計其它機械能損失,ab段長L=1.25m,圓的半徑R=0.1m,小球質量m=0.01kg,軌道質量為M=0.26kg,g=10m/s2,求:
(1)要使小球從d點拋出后不碰軌道,小球的初速度v0需滿足什么條件?
(2)設小球進入軌道之前,軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當v0至少為多少時,小球經過兩半圓的對接處c點時,軌道對地面的壓力為零。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,以A、B和C、D為端點的半徑為R=0.6m的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內,A、D之間放一水平傳送帶Ⅰ,B、C之間放一水平傳送帶Ⅱ,傳送帶Ⅰ以V1=6m/s的速度沿圖示方向勻速運動,傳送帶Ⅱ以V2=8m/s的速度沿圖示方向勻速運動,F將質量為m=4kg的物塊從傳送帶Ⅰ的右端由靜止放上傳送帶,物塊運動第一次到A時恰好能沿半圓軌道滑下。物塊與傳送帶Ⅱ間的動摩擦因數為μ2=0.125,不計物塊的大小及傳送帶與半圓軌道間的間隙,重力加速度g=10m/s2,已知A、D端之間的距離為L=1.2m。求:
(1)物塊與傳送帶Ⅰ間的動摩擦因數μ1;
(2)物塊第1次回到D點時的速度;
(3)物塊第幾次回到D點時的速度達到最大,最大速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,是水平放置的半徑足夠大的圓盤,繞過其圓心的豎直軸勻速轉動,規(guī)定經過圓心O水平向右為x軸的正方向.在圓心O正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器,從t=0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動,速度大小為.已知容器在t=0時刻滴下第一滴水,以后每當前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水.求:
(1)每一滴水經多長時間滴落到盤面上?
(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上,圓盤轉動的角速度ω應為多大?
(3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的最大距離x.
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(15分)如圖所示,在豎直平面內有范圍足夠大、水平向左的勻強電場。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成,固定在紙面所在的豎直平面內。PQ、MN水平且足夠長,NMAP段是光滑的,F有一質量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受電場力為重力的3/4(重力加速度為g),F在M右側D點由靜止釋放小環(huán),小環(huán)剛好能到達P點。
(1)求D、M間的距離X0;
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時彎桿對小環(huán)作用力的大;
(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數為μ(設最大靜摩擦力與動摩擦力大小相等且大于電場力),現將小環(huán)移至M點右側4R處由靜止開始釋放,球小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。
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如圖所示,傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質量均為m的小球A、B(可視為質點),兩小球用一根長L的輕桿相連,下面的B球離斜面底端的高度為h,兩球從靜止開始下滑并從斜面進入光滑平面(不計與地面碰撞時的機械能損失)。求:
(1)兩球在光滑平面上運動時的速度;
(2)在此過程中桿對A球所做的功;
(3)試用文字表述桿對A做功所處的時間段。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,虛線左側存在非勻強電場,MO是電場中的某條電場線,方向水平向右,長直光滑絕緣細桿CD沿該電場線放置。質量為m1、電量為+q1的A球和質量為m2、電量為+q2的B球穿過細桿(均可視為點電荷)。當t=0時A在O點獲得向左的初速度v0,同時B在O點右側某處獲得向左的初速度v1,且v1>v0。結果發(fā)現,在B向O點靠近過程中,A始終向左做勻速運動。當t=t0時B到達O點(未進入非勻強電場區(qū)域),A運動到P點(圖中未畫出),此時兩球間距離最小。靜電力常量為k。
(1)求0~t0時間內A對B球做的功;
(2)求桿所在直線上場強的最大值;
(3)某同學計算出0~t0時間內A對B球做的功W1后,用下列方法計算非勻強電場PO兩點間電勢差:
設0~t0時間內B對A球做的功為W2,非勻強電場對A球做的功為W3,
根據動能定理 W2+W3=0
又因為 W2=?W1
PO兩點間電勢差
請分析上述解法是否正確,并說明理由。
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(8分)如圖所示光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車,一根輕繩跨過乙車的定滑輪(不計定滑輪的質量和摩擦),繩的一端與甲車相連,另一端被甲車上的人拉在手中,已知每輛車和人的質量均為30 kg,兩車間的距離足夠遠.現在人用力拉繩,兩車開始相向運動,人與甲車保持相對靜止,當乙車的速度為0.5 m/s時,停止拉繩.求:
①人在拉繩過程做了多少功?
②若人停止拉繩后,至少以多大速度立即從甲車跳到乙車才能使兩車不發(fā)生碰撞?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分) 杭州市民吳菊萍徒手勇救小妞妞,被譽為“最美媽媽”。 設妞妞的質量m =10kg,從離地h1 ="21.5" m高的陽臺掉下,在妞妞開始掉下時,吳菊萍立刻奔跑到達妞妞的正下方,站立著張開雙臂在距地面高度為h2 =1.5m處接到妞妞,緩沖到地面時速度恰好為零?諝庾枇Σ挥,取g =10m/s2。求:
(1)妞妞在被接到前下落的時間t1 ;
(2)在緩沖過程中吳菊萍對妞妞做的功W和吳菊萍對妞妞的平均作用力F的大小。
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