17.如圖所示.OO / 右側(cè)是絕緣的水平面.左側(cè)是一水平足夠長的傳送帶.正以速度v0順時針轉(zhuǎn)動.絕緣平面與傳送帶吻接處良好.今在距離為OO / 為x0處放一靜止的帶正電的小物塊.其質(zhì)量為m,所帶電荷量不變.物塊在電場力作用下向左運動.并沖上傳送帶.已知:物塊受的電場力Eq=mg.傳送帶的恒定速度為v0=,水平面和傳送帶與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5.求: (1)物塊在傳送帶上向左運動時.距OO / /的最大水平距離s, (2)物塊在傳送帶上運動時.電動機為了維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動.對傳送帶所多提供的能量多大? 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(09年長春市一調(diào))(10分)如圖所示,OO / 右側(cè)是絕緣的水平面,左側(cè)是一水平足夠長的傳送帶,正以速度v0順時針轉(zhuǎn)動,絕緣平面與傳送帶吻接處良好。今在距離為OO / x0處放一靜止的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點),其質(zhì)量為m,所帶電荷量不變(電荷量q未知)。物塊在電場力作用下向左運動,并沖上傳送帶,已知:物塊受的電場力Eqmg,傳送帶的恒定速度為v0;水平面和傳送帶與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。求:

(1)物塊在傳送帶上向左運動時,距OO /  /的最大水平距離s;

(2)物塊在傳送帶上運動時,電動機為了維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動,對傳送帶所多提供的能量多大?

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如圖所示,固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌MN、M′N′和OP、O′P′間距都是l,二者之間固定兩組豎直半圓形軌道PQM和P′Q′M′,兩軌道間距也均為l,且PQM和P′Q′M′的豎直高度均為4R,兩個半圓形軌道的半徑均為R.軌道的QQ′端、MM′端的對接狹縫寬度可忽略不計,圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架,能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定.將一質(zhì)量為m的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層金屬導(dǎo)軌的最左端OO′位置,金屬桿在與水平成θ角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運動,運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好.當金屬桿通過4R距離運動到導(dǎo)軌末端PP′位置時其速度大小vP=4
gR
.金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運動過程中所受的摩擦阻力,以及整個運動過程中所受空氣阻力均可忽略不計.
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(1)已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,求金屬桿所受恒力F的大。
(2)金屬桿運動到PP′位置時撤去恒力F,金屬桿將無碰撞地水平進入第一組半圓軌道PQ和P′Q′,又在對接狹縫Q和Q′處無碰撞地水平進入第二組半圓形軌道QM和Q′M′的內(nèi)側(cè),求金屬桿運動到半圓軌道的最高位置MM′時,它對軌道作用力的大小;
(3)若上層水平導(dǎo)軌足夠長,其右端連接的定值電阻阻值為r,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中.金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置MM′處,無碰撞地水平進入上層導(dǎo)軌后,能沿上層導(dǎo)軌滑行.求金屬桿在上層導(dǎo)軌上能滑行的最大距離.

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如圖所示,質(zhì)量為2 g的小球,帶有1×10 C負電荷,靜置于水平絕緣桌面MN上的P點,P距桌面右端點N的距離為0.5 m,小球與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)為0.1,桌面MN距水平面OO′的高度為1.2 m.過N點的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向下,場強E=20 N/C,磁場方向水平向里,磁感應(yīng)強度B=2.5 T.現(xiàn)突然在桌面正上方加一場強也為E,方向水平向左的勻強電場,使小球沿MN運動,最終落到水平面OO′上.g取10 m/s,求

(1)小球從P點到剛落到水平面OO′所需的時間;

(2)小球從P點到剛落到水平面OO′的運動過程中,機械能和電勢能的改變量各是多少?

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如圖所示,質(zhì)量為2 g的小球,帶有1×10 C負電荷,靜置于水平絕緣桌面MN上的P點,P距桌面右端點N的距離為0.5 m,小球與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)為0.1,桌面MN距水平面OO′的高度為1.2 m.過N點的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向下,場強E=20 N/C,磁場方向水平向里,磁感應(yīng)強度B=2.5 T.現(xiàn)突然在桌面正上方加一場強也為E,方向水平向左的勻強電場,使小球沿MN運動,最終落到水平面OO′上.g取10 m/s,求

(1)小球從P點到剛落到水平面OO′所需的時間;

(2)小球從P點到剛落到水平面OO′的運動過程中,機械能和電勢能的改變量各是多少?

 

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如圖所示,質(zhì)量為2 g的小球,帶有1×10 C負電荷,靜置于水平絕緣桌面MN上的P點,P距桌面右端點N的距離為0.5 m,小球與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)為0.1,桌面MN距水平面OO′的高度為1.2 m.過N點的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向下,場強E=20 N/C,磁場方向水平向里,磁感應(yīng)強度B=2.5 T.現(xiàn)突然在桌面正上方加一場強也為E,方向水平向左的勻強電場,使小球沿MN運動,最終落到水平面OO′上.g取10 m/s,求
(1)小球從P點到剛落到水平面OO′所需的時間;
(2)小球從P點到剛落到水平面OO′的運動過程中,機械能和電勢能的改變量各是多少?

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一、選擇題(每小題4分,共48分)

1.BC:氣體失去了容器的約束會散開,是由于擴散現(xiàn)象的原因;水變成水蒸汽時,需要吸收熱量,分子動能不變,分子勢能增加,選B。氣體體積增大,壓強不變溫度升高,由熱力學(xué)第一定律可知,吸熱,故選C。氣體壓強與氣體分子的平均動能和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān),氣體溫度升高,體積變大時,壓強可以不變或減小。

2.A:干路中總電阻變大,電流變小,路端電壓變大;電容器的電荷量變大,電源總功率變小,燈泡變暗。

3.AC:汽車上坡時的牽引力大于下坡時的牽引力,故下坡的速度一定大于v;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否則不可能達到勻速運動。

4.D:P點加速運動說明此波向左傳播,故Q點向上運動,N點向上運動。

5.B:子彈上升速度減小,阻力變小,加速度變小,下降時向上的阻力變大,向下的合力變小,加速度仍變小。

6.BD:彈簧的彈性勢能增大,物體的重力勢能減;物體的機械能變小,系統(tǒng)的機械能不變。

7.B:小球的質(zhì)量未知,動能無法求出;加速度可由公式Δs=at2求出;不是無精度釋放的位置,不滿足相鄰距離奇數(shù)之比關(guān)系;當?shù)氐闹亓铀俣任粗,不能驗證小球下落過程中機械能是否守恒。

8.AD;只能外軌高于內(nèi)軌時,斜面的支持力和重力的合力才能指向軸心。火車轉(zhuǎn)變的向心力是重力和支持力的合力,推得:mgtanθ=m; anθ=;得:v2hr;故選AD。

9.AD若彈簧的長度大于原長,說明m2的摩擦力大于其重力的分力,故μ1<μ2;若彈簧的長度小球原長,說明m1的摩擦力大于其重力的分力,μ1>μ2。

10.BC:小燈泡的伏安特性曲線是在電阻變化下畫出的,其斜率不是電阻;電阻是電壓與電流的比值;功率是電壓與電流的乘積。

11.C:物體與衛(wèi)星的角速度相同,半徑大的線速度大;由a=ω2r可知加速度是衛(wèi)星的大;該衛(wèi)星不一定是同步衛(wèi)星,也可能是和同步衛(wèi)星相同高度的逆著地球自轉(zhuǎn)方向的衛(wèi)星。

12.A:將每個區(qū)域的電場合成,畫出垂直電場線的等勢面。

二、實驗題(12分)

13.(1)0.830。3分)(2)D (3分)(3)B。3分) (4)9.76 (3分)

14.(10分)解:設(shè)O點距A點的距離為h,AB的距離s,下落時間為t1,初速度為v0,則無電場平拋時,水平:s=v0t1 (1分)   豎直:h=   。1分)

得:s=                         (2分)

有電場平拋時,水平:2s=v0t2 (1分)   豎直:h=    。1分)

豎直方向的加速度 a=(1分) 代入得:2s=。1分)

解得:E=                         。3分)

15.(10分)解:(1)依題知,木塊受到的滑動摩擦力為3.12N (1分)

  而 f=μN=μmg                 (2分)

   得動摩擦因數(shù)μ==0.4       (2分)

學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)。2)木塊受力如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律有

F-mgsinθ-f1=ma    ①               。2分)

而f1=μN1=μmgcosθ    ②         (2分)

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得:F=8.7N   。1分)

16.(10分)解:設(shè)3m的物體離開彈簧時的速度v1,

根據(jù)動量守恒定律,有

  (3m+m)v0=m?2v0+3mv1                    。3分)

解得:v1                           (2分)

根據(jù)動能定理,彈簧對兩個物體做的功分別為:

W1m(2v0)2mv02mv02                  。2分)

W23m(v0)23mv02=-mv02                。2分)

彈簧對兩個物體做的功分別為:W=W1+W2         。1分)

17.(10分)解:(1)物體由A到B,設(shè)到達B點速度為vt,由動能定理得:

Eqx0-μmgx0。2分) 解得:vt

由公式:0--2μgs  (1分)

得物塊距OO / 的最大水平距離:s==x0                       (1分)

   (2)設(shè)物塊在傳送帶上速度減為零后,從傳送帶返回達到與傳送帶相同的速度v0時的位移為x,由動能定理得:μmgx=-0              。1分)

  得:x=x0<x0,故物塊沒有到達B點時,已經(jīng)達到了和傳送帶相同的速度。

(1分)

  物塊在傳送帶上向左運動的時間:t1     。1分)

    物塊從左向右返回到與傳送帶具有相同速度v0的時間:  (1分)

  物塊相對傳送帶運動的過程中傳送帶的位移:s1=v0(t1+t2)              (1分)

  傳送帶所受到的摩擦力:f=μmg

  電動機對傳送帶多提供的能量等于傳送帶克服摩擦力做的功:

  W=fs1=μmg×              (1分)

  說明:其它方法正確同樣得分。

 

 

 

 

 


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