【題目】如圖(a)所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長為1m,電阻為Ω.與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4OO′AD、BC的中線.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場,OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場如圖(b)所示,CD恰在磁場邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場如圖(c)所示,AB恰在磁場邊緣以內(nèi)(g=10m/s2).若絕緣板足夠長且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.

1)若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后,其整體加速度為多少?

2)若金屬框不固定,金屬框的加速度又為多少?此時(shí)絕緣板是否靜止,若不靜止,其加速度又是多少?

【答案】1)若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后,其整體加速度為3 m/s2

2)若金屬框不固定,金屬框的加速度又為4 m/s2此時(shí)絕緣板不靜止,其加速度又是2 m/s2

【解析】試題分析:(1)若金屬框固定在絕緣板上,由題意得:

E=SABCD=1××1×1 V="0.5" V,

則電流為:I=="8" A,

那么安培力為:FAB=B2IL="8" N,

取絕緣板和金屬框整體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律有:

FAB﹣μ1M+mg=M+ma,

解得:a="3" m/s2

2)若金屬框不固定,對金屬框進(jìn)行受力分析,假設(shè)其相對絕緣板滑動(dòng),有:

Ff12mg=0.4×1×10 N="4" N

對金屬框應(yīng)用牛頓第二定律得:FAB﹣Ff1=ma1,a1="4" m/s2;

對絕緣板應(yīng)用牛頓第二定律得:Ff1﹣Ff2=Ma2,Ff21M+mg="2" N,

解得:a2="2" m/s2,

a1a2,假設(shè)正確.

金屬框、絕緣板的加速度分別為4 m/s22 m/s2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國射擊運(yùn)動(dòng)員曾多次在國際大賽中為國爭光,在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上又奪得射擊冠軍.我們以打靶游戲來了解射擊運(yùn)動(dòng).某人在塔頂進(jìn)行打靶游戲,如圖所示,已知塔高H=45m,在與塔底部水平距離為s處有一電子拋靶裝置,圓形靶可被豎直向上拋出,初速度為v1,且大小可以調(diào)節(jié).當(dāng)該人看見靶被拋出時(shí)立即射擊,子彈以v2=100m/s的速度水平飛出.不計(jì)人的反應(yīng)時(shí)間及子彈在槍膛中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,且忽略空氣阻力及靶的大。ㄈ=10m/s2).

(1)當(dāng)s的取值在什么范圍時(shí),無論v1多大都不能被擊中?

(2)若s=200m,v1=15m/s時(shí),試通過計(jì)算說明靶能否被擊中?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地.如圖所示.已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.

(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2

(2)問繩能承受的最大拉力多大?

(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)是多少?最大水平距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小華所在的實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究牛頓第二定律,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f =50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g

1)在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行平衡摩擦力,其步驟如下:取下細(xì)線和砂桶,把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié),直到輕推小車,小車做_______________運(yùn)動(dòng)

2)圖(乙)是小華同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶,其中AB、CD、E每兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出.若s1=202cm,s2=400cm,s3=601cm,則B點(diǎn)的速度為:vB=_________m/s(保留三位有效數(shù)字)。

3)在平衡好摩擦力的情況下,探究小車加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系中,某次實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如表所示.根據(jù)這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)并作出圖線.從圖線求得合外力大小為______N(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

a/m·s-2

12

11

06

04

03

/kg-1[

40

36

20

14

10

4)如果在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線如圖所示。

分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。

此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是

A.小車與軌道之間存在摩擦 B.軌道保持了水平狀態(tài)

C.所掛砂及砂桶的總質(zhì)量太大 D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列所研究的物體,可看做質(zhì)點(diǎn)的是 ( 。

A. 天文學(xué)家研究地球的自轉(zhuǎn)

B. GPS確定遠(yuǎn)洋海輪在大海中的位置

C. 教練員對百米運(yùn)動(dòng)員的起跑動(dòng)作進(jìn)行指導(dǎo)

D. 在倫敦奧運(yùn)會(huì)比賽中,乒乓球冠軍張繼科準(zhǔn)備接對手發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)木塊的質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=1kg,中間用輕彈簧相連接,放在光滑的水平面上,且m1左側(cè)靠一固定豎直擋板,彈簧處于自然伸長狀態(tài).某一瞬間敲擊木塊m2使其獲得3m/s的水平向左速度,木塊m2向左壓縮彈簧然后被彈簧彈回,彈回時(shí)帶動(dòng)木塊m1運(yùn)動(dòng).求:

(1)當(dāng)彈簧拉伸到最長時(shí),彈簧的最大彈性勢能是多少?

(2)在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,木塊m1速度的最大值為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,實(shí)線與虛線分布表示振幅A、頻率f均相同的兩列波的波峰和波谷,此刻,M是波峰與波谷相遇點(diǎn),下列說法正確的是 填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分,選對2個(gè)得4分,選對3個(gè)得5分;每選錯(cuò)l個(gè)扣3分,最低得分為0分

A、P、N兩質(zhì)點(diǎn)始終處在平衡位置,

B、該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)O正處在平衡位置

C、隨著時(shí)間的推移,質(zhì)點(diǎn)M將向O點(diǎn)處移動(dòng)

D、從該時(shí)刻起,經(jīng)過四分之一周期,質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)平衡位置,此時(shí)位移為零

E、OM連線中點(diǎn)時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),其振幅為2A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】設(shè)空中的雨滴從靜止開始下落,遇到水平方向吹來的風(fēng),下列說法中正確的是( )

A. 風(fēng)速越大,雨滴下落的時(shí)間越長 B. 雨滴下落時(shí)間與風(fēng)速無關(guān)

C. 風(fēng)速越大,雨滴著地時(shí)的速度越小 D. 雨滴著地速度與風(fēng)速無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒的物體是 ( )

A. 在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體

B. 在水中下沉的物體

C. 沿粗糙斜面勻速下滑的物體

D. 做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體

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同步練習(xí)冊答案