【題目】如圖所示,粗糙水平面上靜止放置一質(zhì)量為2m的木板,在木板上右端靜置一質(zhì)量為m的小滑塊。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為2m的小朋友蕩秋千,從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺,當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí),小朋友在極短時(shí)間內(nèi)用腳水平蹬踏木板的左端,然后自己剛好能回到A點(diǎn)。已知秋千的擺繩長為L,質(zhì)量不計(jì),AO與豎直方向的夾角為60°。小滑塊與木板之間、木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是,重力加速度為g。求:
(1)秋千擺到最低點(diǎn)B,小朋友未蹬踏木板時(shí)秋干擺繩的拉力大小;
(2)小朋友蹬踏木板過程中,小朋友做功大。
(3)若小滑塊不從木板上滑下,木板至少應(yīng)為多長。
【答案】(1)4mg (2) (3)
【解析】
(1)從A點(diǎn)下擺到B點(diǎn),只有重力做功,機(jī)械能守恒。由機(jī)械能守恒定律求出小朋友運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度。在最低點(diǎn),由合力充當(dāng)向心力,由向心力公式求解秋千繩的拉力;(2)小朋友蹬踏木板過程中,沿水平方向動(dòng)量守恒。由動(dòng)量守恒定律列式。再由動(dòng)能定理求小朋友做功大;(3)由牛頓第二定律分別求出滑塊和木板的加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得木板的長度.
(1)小朋友從A點(diǎn)下擺到B點(diǎn),只有重力做功,機(jī)械能守恒.
設(shè)到達(dá)B點(diǎn)的速度大小為v0,則由機(jī)械能守恒定律有:
繩子拉力設(shè)為T,由受力分析和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)有:
解得:T=4mg
(2)由題意知,小朋友蹬踏木板后速度大小不變,方向向左
由動(dòng)量守恒定律得:2mv0=-2mv0+2mv1
得木板的速度:
小朋友做功大。
(3)由牛頓第二定律得:小滑塊的加速度:
木板的加速度:
當(dāng)二者速度相等后,由于整體的加速度等于滑塊的最大加速度,所以此后二者保持相對(duì)靜止,設(shè)此過程經(jīng)過的時(shí)間為t
由速度關(guān)系得:v1-a板t=a塊t
此過程木板的位移:
滑塊的位移:
小滑塊不從木板上滑下,木板至少應(yīng)為:x=x板-x塊
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為示波管中電子槍的原理示意圖,示波管內(nèi)被抽成真空.K為發(fā)射電子的陰極,A為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽極,A、K間電壓為U,電子離開陰極時(shí)的速度可以忽略不計(jì),電子經(jīng)加速后從A的小孔中射出時(shí)的速度大小為v.下列說法中正確的是( )
A. 如果A、K間距離減半而電壓仍為U,則電子離開A時(shí)的速度仍為v
B. 如果A、K間距離減半而電壓仍為U,則電子離開A時(shí)的速度變?yōu)?/span>
C. 如果A、K間距離不變而電壓減半,則電子離開A時(shí)的速度變?yōu)?/span>,
D. 如果A、K間距離不變而電壓減半,則電子離開A時(shí)的速度變?yōu)?/span>
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輪子的半徑均為R=0.20m,且均由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以角速度ω=8.0rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在同一水平面上,軸心相距d=1.6m,現(xiàn)將一塊均勻木板平放在輪子上,開始時(shí)木板的重心恰好在O2輪的正上方,已知木板的長度L>2d,木板與輪子間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.16,則木板的重心恰好運(yùn)動(dòng)到O1輪正上方所需的時(shí)間是( )
A. 1s B. 0.5s C. 1.5s D. 2s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是( 。
A.電子伏是能量單位,1eV=1.60×10-19J
B.電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本量大小的物理量
C.標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作
D.電荷在電場中一定會(huì)受到電場力作用,電荷在磁場中不一定會(huì)受到洛倫茲力的作用
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L,矩形勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等.金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計(jì),重力加速度為g.金屬桿( )
A. 剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)加速度方向豎直向下
B. 穿過磁場Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
C. 穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgd
D. 釋放時(shí)距磁場Ⅰ上邊界的高度h可能小于
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場。在該區(qū)域中,有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn),a點(diǎn)為最高點(diǎn),c點(diǎn)為最低點(diǎn),bd沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等,現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放,下列判斷正確的是( )
A.小球能越過與O等高的d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí),洛倫茲力最大
C.小球從a點(diǎn)到b點(diǎn),重力勢(shì)能減小,電勢(shì)能增大
D.小球從b點(diǎn)到c點(diǎn),電勢(shì)能增大,動(dòng)能先增大后減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小李同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定一圓柱體合金的電阻率,需要精確測(cè)量合金的電阻值。已知圓柱體合金長度為L、電阻約為,現(xiàn)在手頭備有如下器材:
A.電流表A1,量程為、內(nèi)阻約為
B.電流表A2,量程為、內(nèi)阻約為
C.電阻箱,最大阻值為
D.滑動(dòng)變阻器,最大阻值為
E.滑動(dòng)變阻器,最大阻值為
F.電源,電動(dòng)勢(shì)約為、內(nèi)阻約為
G.導(dǎo)線和開關(guān)若干
H.刻度尺(最小刻度為1mm)
I.游標(biāo)卡尺
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體合金的直徑如圖所示,則直徑_________。
(2)如圖所示是該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量該合金電阻的電路圖,請(qǐng)幫助他選擇合適的電學(xué)器材,要求電表的示數(shù)大于其量程的三分之二、滑動(dòng)變阻器方便調(diào)節(jié),則電流表和滑動(dòng)變阻器需選擇_________(填對(duì)應(yīng)器材前面的字母序號(hào))。按圖連接好線路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即可測(cè)量出該合金的電阻值。
(3)用以上已知量和所測(cè)量的物理量的字母,寫出該合金電阻率的表達(dá)式為_________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c、d為圓上的四個(gè)點(diǎn),ac、bd連線過圓心且相互垂直,置于圓心處帶正電的點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E。若在該空間再施加一沿ac方向的大小為2E的勻強(qiáng)電場后,以下說法正確的是( )
A.a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為3E,方向由c到a
B.c點(diǎn)的場強(qiáng)大小為3E,方向由c到a
C.b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同,大小都為E
D.b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相同,但大小都為E
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端與定值電阻相連的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,其中,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌寬度為L,勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)體棒ab的電阻為R,垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌接觸良好,釋放后,導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng),某時(shí)刻流過R2的電流為I,在此時(shí)刻( 。
A.重力的功率為8I2R
B.金屬桿ab消耗的熱功率為4I2R
C.導(dǎo)體棒的速度大小為
D.導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為2BIL
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