【題目】如圖所示,有兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌水平放置,右側(cè)用一小段光滑圓弧和另一對(duì)豎直光滑導(dǎo)軌平滑連接,導(dǎo)軌間距。細(xì)金屬棒和垂直于導(dǎo)軌靜止放置,它們的質(zhì)量均為,電阻均為。棒右側(cè)處有一垂直于導(dǎo)軌平面向下的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁場(chǎng)區(qū)域長(zhǎng)為。以棒的初始位置為原點(diǎn),向右為正方向建立坐標(biāo)系。現(xiàn)用向右的水平變力作用于棒上,力隨時(shí)間變化的規(guī)律為,作用后撤去。撤去之后棒與棒發(fā)生彈性碰撞,棒向右運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),空氣阻力不計(jì),重力加速度,求:
(1)撤去力的瞬間,棒的速度大;
(2)若,求棒滑上右側(cè)豎直導(dǎo)軌,距離水平導(dǎo)軌的最大高度;
(3)若可以通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)右邊界的位置來(lái)改變的大小,求棒最后靜止時(shí)的位移與的關(guān)系。
【答案】(1)8m/s;(2)1.8m;(3)見(jiàn)解析
【解析】
(1)4 s內(nèi)的平均作用力
由動(dòng)量定理得
t=mv1
所以
v1=8 m/s
(2)ab棒與cd棒質(zhì)量相等,發(fā)生彈性碰撞后,ab棒靜止,cd棒速度為v1,設(shè)cd棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度為v2,由動(dòng)量定理得
所以
上升的高度
(3)分三種情況:如果s足夠大,cd棒在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為d,則
即
①s≥4m時(shí),cd棒不能穿出磁場(chǎng),停在磁場(chǎng)內(nèi),位移為
x=d+1m=5 m
②當(dāng)2m≤s<4 m時(shí),cd棒穿過(guò)磁場(chǎng)后經(jīng)豎直軌道返回,若仍沒(méi)有穿過(guò)磁場(chǎng),cd棒的位移為
x=2s-d+1 m=2s-3 m
③當(dāng)0<s<2 m時(shí),cd棒返回后穿過(guò)磁場(chǎng),與ab棒發(fā)生彈性碰撞后靜止。cd棒的位移為
x=0 m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組做了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。下列表述正確的是
A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)
B.a的勁度系數(shù)比b的大
C.a的勁度系數(shù)比b的小
D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比
Ⅱ.另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置探究“求合力的方法”實(shí)驗(yàn).
(1)下列說(shuō)法中正確的是
A.在測(cè)量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過(guò)程中,橡皮條結(jié)點(diǎn)O的位置不能變化
B.彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)線時(shí),拉力方向必須豎直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程
D.為減小測(cè)量誤差,F(xiàn)1、F2方向間夾角應(yīng)為90°
(2)彈簧測(cè)力計(jì)的指針如圖乙所示,由圖可知拉力的大小為 N
(3)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.控制變量法
C.等效替代法 D.建立物理模型法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】人們發(fā)現(xiàn),不同的原子核,其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說(shuō)法正確的是( 。
A.由圖可知,原子核和聚變成原子核時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損要釋放能量
B.由圖可知,原子核裂變成原子核和時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損要釋放能量
C.已知原子核裂變成原子核和時(shí)放出的射線能使某金屬板逸出光,若增加射線強(qiáng)度,則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大
D.在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了增加核反應(yīng)速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小滑塊的運(yùn)動(dòng)情況,打出如圖所示的紙帶,其中紙帶B端與滑塊相連接,計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)紙帶中AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 .
(2)根據(jù)紙帶請(qǐng)判斷該滑塊的運(yùn)動(dòng)屬于 (填“勻速”、“勻加速”或“勻減速”)直線運(yùn)動(dòng).
(3)從紙帶可以測(cè)出A、B兩點(diǎn)問(wèn)的距離為 ,滑塊的加速度大小為 m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),得到了幾條較為理想的紙帶,并在每條紙帶上每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依打點(diǎn)先后編為0、1、2、3、4、5.由于不小心,紙帶被撕斷,部分缺失,如圖所示.請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:
(1)從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是B、C、D三段紙帶中的_______(填字母代號(hào))
(2)打紙帶A時(shí),物體的加速度大小是_______m/s2;打計(jì)數(shù)點(diǎn)1時(shí),物體的速度大小是______m/s.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,A、B是這條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)自由釋放,負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖乙所示,比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)大小可知( 。
A.A>B
B.A<B
C.EA>EB
D.EA<EB
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管下滑.已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時(shí)速度恰好為零.如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍,下滑的總時(shí)間為3s,g取10m/s2,那么該消防隊(duì)員( 。
A. 下滑過(guò)程中的最大速度為4m/s
B. 加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為1:7
C. 加速與減速過(guò)程的位移之比為1:4
D. 加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為2:1
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化,經(jīng)歷了圖示A→B→C→A的循環(huán)過(guò)程,則( 。
A.氣體在A狀態(tài)時(shí)的溫度等于氣體在B狀態(tài)時(shí)的溫度
B.從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體經(jīng)歷的是等壓變化
C.從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體分子平均動(dòng)能增大
D.從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體的溫度逐漸減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于磁通量的說(shuō)法,正確的是( 。
A. 在磁場(chǎng)中穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù),就叫穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量
B. 在磁場(chǎng)中只有垂直穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù),才叫穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量
C. 在磁場(chǎng)中某一面積與該磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積,就叫穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量
D. 在磁場(chǎng)中穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)與該面積的比值叫磁通量
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