【題目】如圖所示,光滑固定斜面傾角為,斜面上有兩個完全相同的正方形線框、用細(xì)線連接, 通過平行于斜面的細(xì)線繞過斜面頂端的定滑輪與一重物相連接,開始重物固定,線框處于靜止,斜面上水平虛線MN上方有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線框的邊長為L,線框間連線長及線框最上邊到MN的距離也L,釋放重物,使重物帶動線框沿斜面向上運(yùn)動,兩個線框的質(zhì)量均為,每個線框的電阻均為,重物的質(zhì)量為2m,虛線上方的斜面足夠長,重物離地面足夠高,線框運(yùn)動過程中,上邊始終與MN平行,重力加速度為,當(dāng)線框剛好完全進(jìn)人磁場的一瞬間,重物的加速為零,求:
(1)線框上邊剛進(jìn)人磁場時,重物的加速度多大?
(2)線框進(jìn)人磁場的過程中,線框通過截面的電量及線框中產(chǎn)生的焦耳熱分別為多大?
(3)如果線框Q進(jìn)入磁場的過程所用的時間為,則線框Q剛好完全進(jìn)入磁場時的速度多大?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】 (1)線框在進(jìn)入磁場之前,對于P、Q和重物組成的系統(tǒng),只有重力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則得:
對于重物,由牛頓第二定律得加速度為:
對于兩個線框,由牛頓第二定律得加速度為:
對于P線框回路:E=BLv,
P線框受到的安培力:
代入解得:
(2)在線框P進(jìn)入磁場的過程中
由
得
當(dāng)線框P剛好要完全進(jìn)入磁場的一瞬間,重物的加速度為零,則
求得Q1=
(3)設(shè)線框Q剛進(jìn)入磁場時速度為v3,剛好完全進(jìn)入磁場時速度為v4,則:
線框Q進(jìn)入磁場的過程中:
即:
解得:v=
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】書放在桌面上,會受到桌面對它的彈力作用,產(chǎn)生這個彈力的直接原因是( )
A.書所受到的重力
B.桌面所受到的重力
C.書的形變
D.桌面的形變
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【題目】F1是英文Formula One的縮寫,即一級方程式賽車,是僅次于奧運(yùn)會和世界杯的世界第三大賽事。F1賽車的變速系統(tǒng)非常強(qiáng)勁,從時速0加速到100 km/h僅需2.3秒,此時加速度仍達(dá)10m/s2,時速為200 km/h時的加速度仍有3m/s2,從0加速到200 km/h再急停到0只需12秒。假定F1賽車加速時的加速度隨時間的增大而均勻減小,急停時的加速度大小恒為9.2 m/s2。上海F1賽道全長5.451km,比賽要求選手跑完56圈決出勝負(fù)。求:
(1)若某車手平均時速為210km/h,則跑完全程用多長時間?
(2)該車手的F1賽車的最大加速度。
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【題目】如圖所示為研究小球的平拋運(yùn)動時拍攝的閃光照片的一部分,其背景是邊長為5cm的小方格,重力加速度g取10 m/s2。由圖可知小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)經(jīng)歷的時間_______(填“小于”、“等于”或“大于”)從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)經(jīng)歷的時間;照相機(jī)的閃光頻率為________Hz;小球拋出時的初速度大小為________ m/s。
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【題目】一個閉合的正方形金屬線框放入如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,圖中虛線表示磁場的邊界,在外力作用下線框從磁場中以速度v勻速穿出.關(guān)于線框從磁場邊界穿出過程,下列說法中正確的是
A. 線框的運(yùn)動速度越大,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多
B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,拉力的功率越大
C. 線框的電阻越大,導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量越多
D. 線框的邊長與拉力做功的多少無關(guān)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的直角劈B放在水平面上,在劈的斜面上放一質(zhì)量為m的物體A,用一沿斜面向上的力F作用于A上,使其沿斜面勻速上滑,在A上滑的過程中直角劈B相對地面始終靜止,則關(guān)于地面對劈的摩擦力Ff及支持力FN,下列說法正確的是
A. Ff向左,FN<Mg+mg B. Ff=0,FN=Mg+mg
C. Ff向右,FN<Mg+mg D. Ff向左,FN=Mg+mg
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【題目】如圖,一塊平板P2置于光滑水平面上,質(zhì)量為2m ,其右端固定輕質(zhì)彈簧,左端放置一個物體P1 ,質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)。平板P2上彈簧的自由端離物體P1相距為L的部分是粗糙的,其余部分是光滑,且P1與P2之間的動摩擦因數(shù)為μ ,F(xiàn)有一顆子彈P質(zhì)量為以速度水平向右打入物體P1并留在其中,子彈打入過程時間極短。隨后的運(yùn)動過程中,(重力加速度為g)求
(1)子彈P打入物體P1后的共同速度v1
(2)若子彈P與物體P1最終能停在平板P2的最左端,則L至少為多少?
(3)試討論動摩擦因數(shù)為μ與此過程中彈簧的最大彈性勢能EP 的關(guān)系
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【題目】(15分)重慶洋人街有一項驚險刺激的游戲項目高空滑索,游戲者通過繩索懸掛在滑車下,滑車跨在兩根鋼纜上從高處向下滑去,如圖所示.若下滑過程中的某一段可看作人與滑車一起沿鋼纜勻速下滑,下滑的速度為15m/s,此段鋼纜的傾角為30°,人和滑車的總質(zhì)量為75kg,空氣阻力的大小滿足f=kv2,其中v為下滑速度,k為常數(shù),忽略滑車和鋼纜間的摩擦,重力加速度取10m/s2,求:
(1)鋼纜對滑車的力的大小和方向
(2)k的數(shù)值
(3)整體所受重力的功率.
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【題目】如圖所示,小球a從光滑曲面上的A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)小球a運(yùn)動到水平軌道上的C點(diǎn)時恰好與通過繃緊的細(xì)線懸掛的小球b發(fā)生正碰并粘在一起,已知小球a、b的質(zhì)量均為m,曲面高度和細(xì)線長度均為h,細(xì)線能承受的最大拉力為2.5mg,C點(diǎn)到地面的高度也為h。
(1)求碰后瞬間兩球的共同速度大小。
(2)碰后細(xì)線是否會斷裂?若不斷裂求兩球上升的最大高度;若斷裂求落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平位移。
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