(14分)如圖甲所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.30m.導(dǎo)軌電阻忽略不計,其間接有定值電阻R=0.40導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m="0.10" kg、電阻r="0.20" 的金屬桿ab,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab,使之由靜止開始做勻加速直線運動,電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦,電腦屏幕描繪出U隨時間t的關(guān)系如圖乙所示.求:
(1)金屬桿加速度的大;
(2)第2s末外力的瞬時功率,
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m=1kg的足夠長的木板C,在C上放置有A、B兩物體,A的質(zhì)量mA=1kg,B的質(zhì)量為mB=2kg.A、B之間鎖定一被壓縮了的輕彈簧,彈簧儲存的彈性勢能Ep=3J,現(xiàn)突然給A、B一瞬時沖量作用,使A、B同時獲得v0=2m/s的初速度,且同時彈簧由于受到擾動而解除鎖定,并在極短的時間內(nèi)恢復(fù)原長,之后與A、B分離.已知A和C之間的摩擦因數(shù)為μ1=0.2,B、C之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1,且滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力.求:
(1)彈簧與A、B分離的瞬間,A、B的速度分別是多大?
(2)已知在C第一次碰到右邊的固定擋板之前,A、B和C已經(jīng)達到了共同速度,求在到達共同速度之前A、B、C的加速度分別是多大及該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?
(3)已知C與擋板的碰撞的碰撞無機械能損失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距離?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN相距d=2m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角a= 30°,導(dǎo)軌上端接一個R=6的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=4的金屬棒ef垂直導(dǎo)軌PQ、MN靜止放置,距離導(dǎo)軌底端xl=3.2m。另一根絕緣塑料棒gh與金屬棒ef平行放置,絕緣塑料棒gh從導(dǎo)軌底端以初速度v0=l0m/s沿導(dǎo)軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時間極短),磁后絕緣塑料棒gh沿導(dǎo)軌下滑,金屬棒ef沿導(dǎo)軌上滑x2=0.5m后停下,在此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.36J。已知兩棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。求
(1)絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間,絕緣塑料棒的速率;
(2)碰撞后金屬棒ef向上運動過程中的最大加速度;
(3)金屬棒ef向上運動過程中通過電阻R的電荷量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
質(zhì)量為5kg的物體放置在粗糙的水平桌面上,與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2。(g=10m/s2)
⑴如果給它一個水平向右的初速度,求它沿桌面滑行的加速度大小與方向。
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(8分)一同學(xué)在a=2m/s2勻加速下降的升降機中最多能舉起m1=75kg的物體。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可舉起物體的最大質(zhì)量;
(2)若該同學(xué)在一勻加速上升的升降機中最多能舉起m2=50kg的物體,則該升降機上升的加速度為多大?
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如圖1所示,質(zhì)量m=1.0kg的物塊,在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下,沿足夠長的粗糙水平面由靜止開始運動。在運動過程中,空氣對物塊的阻力沿水平方向向左,其大小f空=kv,k為比例系數(shù),f空隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s2。
(1)求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)估算物塊運動的最大速度vm;
(3)估算比例系數(shù)k。
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(18分)如圖所示,水平固定的平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計),間距為l,置于磁感強度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場中,導(dǎo)軌左側(cè)接有一阻值為R的電阻和電容為C的電容器。一根與導(dǎo)軌接觸良好的金屬導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,阻值為r。導(dǎo)體棒在平行于軌道平面且與導(dǎo)體棒垂直的恒力F的作用下由靜止開始向右運動。
(1)若開關(guān)S與電阻相連接,當位移為x時,導(dǎo)體棒的速度為v。求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量以及F作用的時間?
(2)若開關(guān)S與電容器相連接,求經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量是多少?(電容器未被擊穿)
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(12分)如圖所示是一個模擬風(fēng)洞中的實驗,空氣壓縮機在風(fēng)洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細直桿上,直桿固定不動,球內(nèi)壁與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.5,將此裝置置于風(fēng)洞中,氣流可對球施加豎直向上的恒力F,某時刻由靜止釋放小球,經(jīng)t=1s,小球通過的位移為S=0.5m.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小球運動的加速度大;
(2)求恒力F的大小;
(3)求運動1s內(nèi),小球機械能的變化量ΔE;
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傾角為的光滑斜面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩小物塊.開始時,兩物塊在光滑擋板作用下靜止在斜面上.現(xiàn)作用在乙物塊一平行于斜面向上的力,使乙物塊以加速度a勻加速運動.問
(1)經(jīng)多長時間物塊甲離開擋板?
(2)從開始到物塊甲恰好離開擋板的過程中,作用在乙物塊上的力的最大值和最小值分別是多大?
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