【題目】如圖所示,AB和CD為兩個對稱斜面,其上部足夠長,下部分分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120°,半徑R=2.0m,一個質量為m=1kg的物體在離弧高度為h=3.0m處,以初速度4.0m/s沿斜面運動,若物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,則
(1)物體在斜面上(不包括圓弧部分)走過路程的最大值為多少?
(2)試描述物體最終的運動情況.
(3)物體對圓弧最低點的最大壓力和最小壓力分別為多少?
【答案】(1)38m(2)物體最終是在B、C之間的圓弧上來回做變速圓周運動,且在B、C點時速度為零.
(3)Nmax=54.5N;Nmin=20N.
【解析】(1)物體在兩斜面上來回運動時,克服摩擦力所做的功Wf=μmgcos60°·s總.
物體從開始直到不再在斜面上運動的過程中mgh-Wf=0-mv02.解得s總=38m.
(2)物體最終是在B、C之間的圓弧上來回做變速圓周運動,且在B、C點時速度為零.
(3)物體第一次通過圓弧最低點時,圓弧所受壓力最大.由動能定理得
mg[h+R(1-cos60°)]-μmg=m(v12-v02)
由牛頓第二定律得Nmax-mg=,
解得Nmax=54.5N.
物體最終在圓弧上運動時,圓弧所受壓力最小.由動能定理得
mgR(1-cos60°)= mv22
由牛頓第二定律得Nmin-mg= 解得Nmin=20N.
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【題目】下列敘述正確的是( )
A. 導體中電荷運動就形成電流
B. 電流是矢量
C. 導體中有電流通過時,導體內部場強不為零
D. 只有自由電子的定向移動才能形成電流
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【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定前去追趕,經2.5 s,警車發(fā)動起來,以加速度a=2 m/s2做勻加速運動,試問:
(1)警車發(fā)動后要經多長時間才能追上違章的貨車?
(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少?
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【題目】理想變壓器副線圈接有額定電壓10 V,內阻的電動機和滑動變阻器。原線圈接入V正弦交流電,當滑動變阻器阻值調到時,電流表示數(shù)為1 A且電動機正常工作,則下列分析正確的是
A. 原副線圈匝數(shù)比為
B. 電動機輸出的機械功率為9 W
C. 若原線圈輸入大小為的直流電,則電流表示數(shù)變大
D. 突然卡住電動機,原線圈輸入功率變大
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【題目】一個小球從高處由靜止開始落下,從釋放小球開始計時,規(guī)定豎直向上為正方向,落地點為重力勢能零點。小球在接觸地面前、后的動能保持不變,且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時間以及小球運動過程中受到的空氣阻力。圖中分別是小球在運動過程中的位移x、速度v、動能Ek和重力勢能Ep隨時間t變化的圖象,其中正確的是
A. B.
C. D.
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【題目】如圖所示為“探究加速度與物體質量的關系”實驗裝置圖,小車的質量為m1,托盤及砝碼的質量為m2.
(1)為了直觀判斷加速度和質量之間的關系,應根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象是________;
A. a-m1圖象 B. a-m2圖象 C. 圖象 D. 圖象
(2)實驗中應保證m1________(選填“等于”“遠小于”或“遠大于”)m2;
(3)實驗得到如圖所示的一條紙帶,相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T,A、B兩點的間距x1和A、C兩點的間距x2已測出,利用這兩段間距計算小車加速度的表達式為a=________.
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【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用的交流電的頻率為50Hz,查得當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2,測得所用的重物的質量為1.00kg,實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示。把第一個點記做O,另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點。經測量知道A、B、C、D四個點到O點的距離分別為62.99cm、70.14cm、77.67cm、85.58cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出
(1)打點計時器打下計數(shù)點C時,物體的速度________m/s(結果保留三位有效數(shù)字);
(2)重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量△EP= _______J(結果保留三位有效數(shù)字);動能的增加量△Ek= _______ J(結果保留三位有效數(shù)字)。
(3)通過計算,數(shù)值上△EP_____△Ek(填“<”、“ >”或 “=”), 這是實驗存在誤差的必然結果,該誤差產生的主要原因是___________________________________。
(4)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內,重錘從靜止開始到打出C點的過程中,得到的結論是_________。
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【題目】如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個木塊,A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止狀態(tài)。若突然撤去力F,則下列說法中正確的是
A. 木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機械能也守恒
B. 木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機械能守恒
C. 木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機械能也守恒
D. 木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機械能守恒
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【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50 cm,bc=ad=20 cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=0.20 Ω,線圈在磁感強度B=0.050 T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OO′勻速轉動,線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8 Ω的定值電阻連接,當線圈以角速度ω勻速轉動時,發(fā)電機的輸出功率為2.16×103 W,計算中π取3.
(1)推導發(fā)電機線圈產生感應電動勢的最大值的表達式Em=nBSω(其中S表示線圈的面積);
(2)求線圈轉動的角速度ω;
(3)求線圈以ω角速度轉動100圈過程中發(fā)電機產生的電能.
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