【題目】在如圖所示的豎直平面內(nèi),物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接,分別靜止于傾角θ=37°的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上,輕繩與對應(yīng)平面平行.勁度系數(shù)k=5 N/m的輕彈簧一端固定在O點,一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連,彈簧處于原長,輕繩恰好拉直,DM垂直于斜面.水平面處于場強E=5×104N/C、方向水平向右的勻強電場中.已知A、B的質(zhì)量分別為mA=0.1 kg和mB=0.2 kg,B所帶電荷量q=+4×10-6 C.設(shè)兩物體均視為質(zhì)點,不計滑輪質(zhì)量和摩擦,繩不可伸長,彈簧始終在彈性限度內(nèi),B電荷量不變.取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求B所受靜摩擦力的大。
(2)現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F,使A以加速度a=0.6 m/s2開始做勻加速直線運動.A從M到N的過程中,B的電勢能增加了ΔEp=0.06 J.已知DN沿豎直方向,B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.求A到達N點時拉力F的瞬時功率.
【答案】(1)f=0.4N (2)2.1336W
【解析】
試題(1)根據(jù)題意,靜止時,對兩物體受力分析如圖所示:
由平衡條件所得:
對A有:mAgsin θ=FT①
對B有:qE+f0=FT②
代入數(shù)據(jù)得f0=0.4 N ③
(2)根據(jù)題意,A到N點時,對兩物體受力分析如圖所示:
由牛頓第二定律得:
對A有:F+mAgsin θ-F′T-Fksin θ=mAa ④
對B有:F′T-qE-f=mBa ⑤
其中f=μmBg ⑥
Fk=kx ⑦
由電場力做功與電勢能的關(guān)系得ΔEp=qEd ⑧
由幾何關(guān)系得x=-⑨
A由M到N,由v-v=2ax得A運動到N的速度v=⑩
拉力F在N點的瞬時功率P=Fv
由以上各式,代入數(shù)據(jù)P=0.528 W
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【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2在高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。如圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),所用電源的頻率為50 Hz,計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50 g、m2=150 g,請計算:(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?/span>10 m/s2,計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)計數(shù)點5的瞬時速度v5= _________m/s;
(2)在計數(shù)點0到5的過程中,系統(tǒng)動能的增量ΔEk=____ J;系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp=____ J。
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【題目】一列簡諧橫被沿x軸傳播,波速為2m/s,t=0時刻的波形如圖所示,此時平衡位置在處的質(zhì)點N正沿y軸正方向運動,M、P兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為、。下列判斷正確的是____。
A.該被沿x軸負方向傳播
B.該時刻質(zhì)點M的加速度為零
C.質(zhì)點N的振動方程為y=0.2sin πt(m)
D.從該時刻開始,經(jīng)過10s,質(zhì)點P的路程為2m
E.當(dāng)質(zhì)點M在波峰時,質(zhì)點P在平衡位置并正沿y軸正方向運動
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【題目】(1)如圖甲所示為某多用電表內(nèi)部簡化電路圖,作電流表使用時,選擇開關(guān)S應(yīng)接________(選填“1”“2”“3”“4”或“5”)量程較大.
(2)某同學(xué)想通過多用表的歐姆擋測量量程為3V的電壓表內(nèi)阻(如圖乙),主要步驟如下:
①把選擇開關(guān)撥到“×100”的歐姆擋上;
②把兩表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻零刻度處;
③把紅表筆與待測電壓表________(選填“正”或“負”)接線柱相接,黑表筆與另一接線柱相連,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)角度很;
④換用________(選填“×10”或“×1k”)歐姆擋重新調(diào)零后測量,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)適中,記下電阻數(shù)值;
⑤把選擇開關(guān)調(diào)至空擋或交流電壓最高擋后拔下表筆,把多用電表放回桌上原處,實驗完畢.
(3)實驗中(如圖丙)某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為________Ω,這時電壓表讀數(shù)為________V.
(4)請你求出歐姆表內(nèi)部電源電動勢為________V.(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),其左端接有定值電阻R。Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌,在0≤x≤4 m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場,磁感應(yīng)強度B隨坐標x(以m為單位)的分布規(guī)律為B=0.8-0.2x (T)。金屬棒ab在外力作用下從x=0處沿導(dǎo)軌運動,ab始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。設(shè)在金屬棒從x1=1 m經(jīng)x2=2 m到x3=3 m的過程中,R的電功率保持不變,則金屬棒( )
A. 在x1與x3處的電動勢之比為1∶3
B. 在x1與x3處受到磁場B的作用力大小之比為3∶1
C. 從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電量之比為5∶3
D. 從x1到x2與從x2到x3的過程中R產(chǎn)生的焦耳熱之比為5∶3
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【題目】小徐同學(xué)欲設(shè)計一電路盡可能精確地測量某一電阻的阻值,該待測電阻Rx大約300Ω.有以下器材可供選擇:
A.定值電阻(R1=15Ω)
B.定值電阻(R2=999Ω)
C.電流表A1(量程為1.5mA,內(nèi)阻為1Ω)
D.電流表A2(量程為4mA,內(nèi)阻約為0.05Ω)
E.電壓表V(量程為10V,內(nèi)阻約為5kΩ)
F.滑動變阻器R3(最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為0.5A)
G.滑動變阻器R4(最大阻值100Ω,允許通過的最大電流為0.1A)
H.電池組(E=3V,內(nèi)阻不計)
I.足量的導(dǎo)線與開關(guān)
(1)小徐同學(xué)應(yīng)該選擇的滑動變阻器為__________(選填“R3”、“R4”)
(2)小徐采用電流的內(nèi)接法,那么他測得Rx的阻值__________(選填“大于”、“等于”或“小于”)真實值.
(3)在方框中畫出小徐同學(xué)設(shè)計的電路圖________.
(4)在多次測量中,有一次小徐看到測量Rx電流的電表指針偏轉(zhuǎn)為滿刻度的4/5,另一只電表指針偏轉(zhuǎn)為滿刻度的3/5.依靠此組數(shù)據(jù)計算Rx的阻值為__________Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
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【題目】火箭是靠火箭發(fā)動機噴射工質(zhì)(工作介質(zhì))產(chǎn)生的反作用力向前推進的飛行器。它自身攜帶全部推進劑,不依賴外界工質(zhì)產(chǎn)生推力,可以在稠密大氣層內(nèi),也可以在稠密大氣層外飛行。一枚火箭升空后沿著直線離開某個星球的表面,星球很大,表面可視為水平面,如圖所示。若不計星球的自轉(zhuǎn),不計空氣阻力,則以下軌跡(圖中虛線)可能正確的是:
A. B.
C. D.
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【題目】用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種常用的方法。下面四個物理量哪一個不是比值定義式:
A. 電流 B. 磁感應(yīng)強度
C. 電場強度 D. 電阻
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【題目】在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中:
(1)首先要確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系.實驗中所用電流表量程為100 μA,電源電動勢為1.5 V,待選的保護電阻有三種R1=20 kΩ,R2=1 kΩ,R3=100 Ω,應(yīng)選用電阻______(選填R1、R2、R3);
(2)已測得電流表指針向右偏時,電流是由正接線柱流入.由于某種原因,螺線管線圈繞線標識已沒有了,現(xiàn)通過實驗查找繞線方向.當(dāng)磁鐵N極插入線圈時,電流表指針向左偏,如圖甲所示,則圖乙所示線圈的繞線方向正確的是________圖(填“左”或“右”);
圖甲 圖乙
(3)若將條形磁鐵S極放在下端,從螺線管中拔出,這時電流表的指針應(yīng)向________偏(填“左”或“右”).
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