【題目】如圖所示,斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C,整個裝置豎直固定,D是最低點,圓心角∠DOC=37°,E、B與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=0.30m,斜面長L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙。現(xiàn)有一個質(zhì)量m=0.10kg的小物塊P從斜面上端A點無初速下滑,物塊P與斜面BC部分之間的動摩擦因數(shù)=0.75。取sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力。求:
(1)物塊第一次通過B點時的速度大小;
(2)物塊第一次通過D點時受到軌道的支持力大小;
(3)物塊最終所處的位置。
【答案】(1)(2)(3)x=0.35m
【解析】
(1)根據(jù)幾何關(guān)系得,斜面BC部分的長度為:
設(shè)物塊第一次通過B點時的速度為vB,根據(jù)動能定理有:,代入數(shù)據(jù)解得:。
(2)設(shè)物塊第一次通過D點時的速度為vD,根據(jù)動能定理有:,在D點由牛頓第二定律得:
代入數(shù)據(jù)得:
(3)物塊每通過一次BC部分減少的機(jī)械能為:
物塊在B點動能為:物塊能經(jīng)過BC部分的次數(shù)為:設(shè)物塊第四次從下端進(jìn)入BC部分后最終在距離C點x處靜止,全程動能定理有:,代入數(shù)據(jù)得:x=0.35m。
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【題目】如圖所示,豎直面光滑的墻角有一個質(zhì)量為m,半徑為r的半球體均勻物塊A,現(xiàn)在A上放一質(zhì)量為2m、半徑同為r的光滑球體B,調(diào)整A 的位置使得A、B保持靜止?fàn)顟B(tài),已知A與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5。
則A球球心距墻角的最遠(yuǎn)距離是( )
A. 2r
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,相距d=13.2m的兩條水平虛線之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間的變化情況如圖所示,正方形單匝閉合線圈ABCD邊長為L=2 m,電阻為R=10Ω,在t =0時刻將線圈在磁場上方高h=5m處靜止釋放,線圈恰好勻速進(jìn)入磁場,然后在t1(未知)時刻線圈AB邊以速度v=16m/s離開磁場下邊界。在整個運動過程中線圈一直在豎直平面內(nèi),且空氣阻力不計,取重力加速度g=10m/s2,(,本題計算結(jié)果小數(shù)點后保留兩位)求:
(1)線圈的質(zhì)量m;
(2)線圈穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
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【題目】如圖所示,直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強(qiáng)磁場,比荷相同的兩個粒子(不計重力)從A點沿AB方向射入磁場,分別從AC邊上的P、Q兩點射出,則
A. 從Q點射出的粒子速度大
B. 從P點射出的粒子速度大
C. 從Q點射出的粒子在磁場中運動的時間長
D. 兩個粒子在磁場中運動的時間一樣長
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【題目】ab為一金屬桿,它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動; s為以 a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán);在桿轉(zhuǎn)動過程中,桿的b 端與金屬環(huán)保持良好接觸; A為電流表,其一端與金屬環(huán)相連,一端與 a點良好接觸。當(dāng)桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時,某時刻ab 桿的位置如圖,則此時刻
A. 有電流通過電流表,方向由c向d ;作用于桿ab 的安培力向右
B. 有電流通過電流表,方向由d向c ;作用于桿ab 的安培力向左
C. 有電流通過電流表,方向由 d向c;作用于桿ab 的安培力向右
D. 無電流通過電流表,作用于 ab的安培力為零
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【題目】矩形區(qū)域I、II中分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,磁場方向如圖所示。區(qū)域I寬度2d,區(qū)域II寬度d,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的粒子以速度v,從P點沿紙面垂直磁場邊界射入磁場,穿過區(qū)域I后從MN上的S點射入?yún)^(qū)域II,粒子在S點的速度方向與MN的夾角為,最終從區(qū)域II左邊界從Q點圖中未畫出回到區(qū)域I,不計粒子重力。求:
區(qū)域I中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
粒子沒有從區(qū)域II的右邊界射出磁場,則區(qū)域II磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)滿足什么條件。
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【題目】如圖所示,B為半徑為R的豎直光滑圓弧的左端點,B點和圓心C連線與豎直方向的夾角為α,—個質(zhì)量為m的小球在圓弧軌道左側(cè)的A點以水平速度v0拋出,恰好沿圓弧在B點的切線方向進(jìn)入圓弧軌道,已知重力加速度為g,下列說法正確的是 ( )
A. AB連線與水平方向夾角為α
B. 小球從A運動到B的時間
C. 小球運動到B點時,重力的瞬時功率
D. 小球運動到豎直圓弧軌道的最低點時,處于失重狀態(tài)
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【題目】某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,實驗電路如圖所示,為了防止因電池的內(nèi)阻可能較小,在調(diào)節(jié)時造成電流過大,電路中用一個定值電阻R0起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的器材還有:
(a)電流表(量程0.6A、3A)
(b)電壓表(量程3V、15V)
(c)定值電阻(阻值1Ω、額定功率5W)
(d)定值電阻(阻值10Ω、額定功率10W)
(e)滑動變阻器(阻值范圍0~10Ω、額定電流2A)
(f)滑動變阻器(阻值范圍0~100Ω、額定電流1A)
請回答下列問題:
(1)要正確完成實驗,電壓表的量程應(yīng)選擇_______V,電流表的量程應(yīng)選擇_____A;R0應(yīng)選擇______Ω的定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是________Ω的滑動變阻器。
(2)測得下列五組數(shù)據(jù):根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上畫出U-I圖像。
U/v | 1.60 | 1.40 | 1.20 | 1.00 | 0.80 |
I/A | 0.13 | 0.20 | 0.27 | 0.33 | 0.40 |
(3)據(jù)畫出的圖線求出電池電動勢_____V,內(nèi)阻_____Ω。(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,兩等量異種電荷在同一水平線上,它們連線的中點為O,豎直面內(nèi)的半圓弧光滑絕緣軌道的直徑AB水平,圓心在O點,圓弧的半徑為R,C為圓弧上的一點,OC與豎直方向的夾角為37°,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電小球從軌道的A端由靜止釋放,沿軌道滾動到最低點時速度v=2,g為重力加速度,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則( )
A. 電場中A點的電勢為
B. 電場中B點的電勢為
C. 小球運動到B點時的動能為mgR
D. 小球運動到C點時,其動能與電勢能的和為1.6mgR
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