【題目】如圖所示為一傳送帶裝置模型,斜面的傾角θ,底端經(jīng)一長度可忽略的光滑圓弧與足夠長的水平傳送帶相連接,質(zhì)量m=2kg的物體從高h=30cm的斜面上由靜止開始下滑,它與斜面的動摩擦因數(shù)μ1=0.25,與水平傳送帶的動摩擦因數(shù)μ2=0.5,物體在傳送帶上運動一段時間以后,又回到了斜面上,如此反復(fù)多次后最終停在斜面底端.已知傳送帶的速度恒為v=2.5m/s,tan θ=0.75,g取10 m/s2.求:
(1)從物體開始下滑到第一次回到斜面的過程中,物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量;
(2)從物體開始下滑到最終停在斜面底端,物體在斜面上通過的總路程.
【答案】(1) 20J (2) 1.5m
【解析】
對物體從靜止開始到達底端的過程運用動能定理得:
mghμ1mgs1cosθ=mv12-0
代入數(shù)據(jù)解得:v1=2m/s,
物體滑上傳送帶后向右做勻減速運動,勻減速運動的位移為: ,
勻減速運動的時間為: ,
該段時間內(nèi)的傳送帶的位移為:x2=vt1=2.5×0.4m=1m
則相對路程的大小為:△x1=x1+x2=1.4m,
返回的過程做勻加速直線運動,根據(jù)x1=at22,
解得:,
傳送帶的位移為:x3=vt2=2.5×0.4=1m,
則相對位移大小為:△x2=x3-x1=0.6m
相對總路程的大小為:△x=△x1+△x2=2m,
則由摩擦產(chǎn)生的熱量為:Q=μ2mg△x=0.5×20×2J=20J.
(2)在傳送帶上摩擦力先做負功,再做正功,在傳送帶上摩擦力做功為零,對全過程運用動能定理得:mgh-μ1mgscosθ=0
代入數(shù)據(jù)解得:s=1.5m.
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【題目】如圖,從陰極K發(fā)射的熱電子,重力和初速均不計,通過加速電場后,沿圖示虛線垂直射入勻強磁場區(qū),磁場區(qū)域足夠長,寬度為L=2.5cm。已知加速電壓為U=182V,磁感應(yīng)強度 ,電子的電量 ,電子質(zhì)量。求:
(1)電子在磁場中的運動半徑R
(2)電子在磁場中運動的時間t(結(jié)果保留)
(3)若加速電壓大小可以改變,其他條件不變,為使電子在磁場中的運動時間最長,加速電壓U應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在x>0,y>0的空間中有恒定的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B,現(xiàn)有四個相同的帶電粒子,由x軸上的P點以不同初速度平行于y軸射入此磁場,其出射方向如圖所示,不計重力影響,則( )
A. 初速度最大的粒子是沿①方向出射的粒子
B. 初速度最大的粒子是沿②方向出射的粒子
C. 在磁場中運動經(jīng)歷時間最長的是沿③方向出射的粒子
D. 在磁場中運動經(jīng)歷時間最長的是沿④方向出射的粒子
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【題目】在下圖四種電場中,分別有a、b兩點.其中a、b兩點的電勢不相等,場強相同的是( 。
A. 甲圖:與點電荷等距的a、b兩點
B. 乙圖:兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、b兩點
C. 丙圖:點電荷與帶電平板形成的電場中離平板很近的a、b兩點
D. 丁圖:勻強電場中的a、b兩點
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,M、N是波傳播方向上的兩個質(zhì)點,其橫坐標(biāo)分別為xM =1 m,xN =4.5 m。以質(zhì)點N開始振動的時刻為計時起點,質(zhì)點M的振動圖象如圖。已知該簡諧橫波的波長λ > 2 m,簡諧運動的表達可寫成y = A sin(ωt + φ),求:
(i)質(zhì)點M做簡諧運動的表達式中的A、ω和φ;
(ii)該簡諧橫波的可能傳播速度。
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【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為T,矩形線圈面積為0.08m2,匝數(shù)為10,電阻不計,通過電刷與理想變壓器原線圈相連。當(dāng)線圈繞垂直磁場的軸OO’以50πrad/s的角速度轉(zhuǎn)動,副線圈兩端交流電壓表的示數(shù)為16V,則
A. 在圖示位置時矩形線圈產(chǎn)生的電動勢為0V
B. 矩形線圈產(chǎn)生的交流電周期為0.02s
C. 矩形線圈產(chǎn)生的電動勢有效值為80V
D. 變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為5:1
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【題目】某人在傾角為30°的斜面上用平行于斜面的力,把靜止在斜面上質(zhì)量為2kg的物體,沿斜面向下推了2m的距離,并使物體獲得1m/s的速度,已知斜面體始終未動,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為 ,g取10m/s2 ,則在這個過程中( )
A. 支持力做功為20 J
B. 當(dāng)物體速度為1m/s時,物體重力做功的瞬時功率為10W
C. 物體克服摩擦力做功 J
D. 物體重力勢能減小20J
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【題目】如圖所示,甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河, 河寬為H,河水流速為u,劃船速度均為v,出發(fā)時兩船相距,甲、乙船頭均與岸邊成60°角,且乙船恰好能直達對岸的A點,則下列判斷正確的是( )
A. 甲、乙兩船到達對岸的時間不同
B. 兩船可能在未到達對岸前相遇
C. 甲船在A點右側(cè)靠岸
D. 甲船也在A點靠岸
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【題目】如圖所示的電路中,燈泡A和燈泡B原來都是正常發(fā)光的。突然燈泡A比原來變暗了些,燈泡B比原來變亮了些(但沒有燒毀),則電路中出現(xiàn)的故障可能是
A. 短路 B. 斷路 C. 斷路 D. 、同時短路
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