【題目】如圖所示，光滑的金屬導軌間距為L，導軌平面與水平面成a角，導軌下端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m,電阻為r的金屬細桿ab與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導軌上，彈簧勁度系數(shù)為k,上端固定，彈簧與導軌平面平行，整個裝置處在垂直于導軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應強度為B。

現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度,桿向下運動至速度為零后，再沿軌道平面向上運動達最大速度，然后減速到零，再沿軌道平面向下運動，一直往復運動直到靜止。重力加速度為g。試求：

(1)細桿獲得初速度瞬間的加速度a的大小

(2)當桿速度為,時離最初靜止位置的距離；

(3)導體棒從獲得一初速度開始到向上運動達最大速度,過程中克服彈簧彈力做功為W，在此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）細桿獲得初速度瞬間，解得

（2）當桿速度為時離最初靜止時位置的距離為

桿最初靜止時彈簧伸長，則是

當桿速度時彈簧伸長，此時加速度為零，則，解得

（3）導體棒從靜止開始到向上運動達到最大速度過程中， ，解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩豎直且正對放置的導熱氣缸底部由細管道（體積忽略不計）連通，兩活塞a、b用剛性輕桿相連，可在兩氣缸內(nèi)無摩擦地移動。上下兩活塞（厚度不計）的橫截面積分別為S1=10 cm2、S2=20 cm2，兩活塞總質(zhì)量為M=5 kg，兩氣缸高度均為H=10 cm。氣缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，系統(tǒng)平衡時活塞a、b到氣缸底部距離均為ｌ=5 cm（圖中未標出）。已知大氣壓強為Po=1.0×105Pa，環(huán)境溫度為T0=300K，重力加速度g取10 m/s2。

(i)若緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞緩慢移到一側(cè)氣缸的底部，求此時環(huán)境溫度；

(ii)若保持溫度不變，用豎直向下的力緩慢推活塞b，在活塞b由開始運動到氣缸底部過程中，求向下推力的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】播出了“解析離心現(xiàn)象”，某同學觀看后，采用如圖所示的裝置研究離心現(xiàn)象，他將兩個桿垂直固定在豎直面內(nèi)，在垂足O1和水平桿上的O2位置分別固定一力傳感器，其中O1O2=l�，F(xiàn)用兩根長度相等且均為l的細繩拴接一質(zhì)量為m的鐵球P，細繩的另一端分別固定在O1、O2處的傳感器上。現(xiàn)讓整個裝置圍繞豎直桿以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，使鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，兩段細繩始終沒有出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，且保證O1、O2和P始終處在同一豎直面內(nèi)。則

A．O1P的拉力的最大值為mg B．O1P的拉力的最大值為mg

C．O2P的拉力的最小值為mg D．O2P的拉力的最小值為0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖1所示，某同學在實驗室測某玻璃的折射率。讓一束單色光從空氣中斜射向某透明玻璃磚的表面，測得單色光與玻璃表面夾角為30°，經(jīng)該玻璃折射后又測得折射角為30°。

（i）該玻璃的折射率n是多少？

（ii）如果將該種玻璃制成圖2所示的形狀；圖3是它的截面圖，左側(cè)是半徑為R的半圓，右側(cè)是長4R、寬2R的矩形。讓這束單色光從左側(cè)A點沿半徑方向與上表面成45°射入玻璃制品，則該單色光從A點射入玻璃制品到剛好射出玻璃制品的時間為多少？（光在空氣中的速度為c，結(jié)果可保留根號）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（14分）如圖所示，光滑水平面上有A、B和C三個物體，物體A的質(zhì)量為m，物體B的質(zhì)量為2m，物體C的質(zhì)量為3m，物體C緊挨著豎直墻，B、C兩物體用一根輕質(zhì)彈簧連在一起，物體A獲得水平向右的速度v0，物體A和B發(fā)生彈性碰撞。求：

（1）物體C未離開墻時，彈簧獲得的最大彈性勢能；

（2）物體C離開墻后，彈簧獲得的最大彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于物體的重心，下列說法中正確的是（　�。�

A. 任何物體的重心都一定在物體上

B. 重心的位置只與物體的形狀有關

C. 形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，其重心在物體的幾何中心

D. 物體的重心越高，物體的穩(wěn)度就越高

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的磁場區(qū)域分兩部分，由半徑為R的半圓和長、寬分別為2R、R的矩形構(gòu)成，在圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，在半圓的中點處向圓心O點發(fā)射一系列速度相等、帶同種電荷的粒子，經(jīng)一段時間的偏轉(zhuǎn)粒子由點離開磁場，忽略粒子間的相互作用力以及粒子重力。下列說法正確的是

A．粒子一定帶負電，粒子到達N點的速度方向沿ON方向

B．僅增大粒子的入射速率，粒子在磁場中的運動時間變長

C．僅改變粒子的入射速度方向，則NP段一定沒有粒子到達

D．僅改變粒子的入射速度方向，則從弧MN離開的粒子速度方向均與ON平行

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的滑輪組提升水中的物體M1，動滑輪A所受重力為G1，物體M1完全在水面下以速度v勻速豎直上升的過程中，卷揚機加在繩子自由端的拉力為F1，拉力F1做功的功率為P1，滑輪組的機械效率為；為了提高滑輪組的機械效率，用所受重力為G2的動滑輪B替換動滑輪A，如圖乙所示，用替換動滑輪后的滑輪組提升水中的物體M2，物體M2完全在水面下以相同的速度v勻速豎直上升的過程中，卷揚機加在繩子自由端的拉力為F2，拉力F2做功的功率為P2，滑輪組的機械效率為。已知：G1－G2=30N，－=5%，，M1、M2兩物體的質(zhì)量相等，體積V均為4×10-2m3，g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均可忽略不計。求：

（1）物體M1受到的浮力F浮；

（2）拉力F1與F2之比；

（3）物體M1受到的重力G。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在空氣阻力可忽略不計的條件下，下列物體運動過程中，機械能守恒的是( )

A. 被拋出的鉛球在空中運動B. 起重機吊著貨物勻速上升

C. 小孩沿滑梯勻速滑下D. 用力推箱子在水平地面上加速滑行

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