【題目】如圖所示,AB為半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對接.小車質(zhì)量M=3kg,車長L=2.06 m,車上表面距地面的高度h=0.2m.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,由軌道頂端無初速釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當車運行了1.5 s時,車被地面裝置鎖定.(g=10m/s2)試求:
(1)滑塊到達B端時速度的大小;
(2)車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運動到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大。
(4)滑塊落地點離車左端的水平距離.
【答案】(1)v=4m/s(2)1m(3)6J(4)0.16m
【解析】試題分析:由機械能守恒定律求出滑塊到B端的速度;根據(jù)牛頓第二定律分別求出滑塊和小車的加速度,由運動式求出兩者速度相同經(jīng)過的時間,確定兩者的運動情況.再求解車右端距軌道B端的距離.求出滑塊相對于小車的位移,由內(nèi)能求出內(nèi)能.滑塊滑出小車后做平拋運動,求出滑塊滑到B端的速度和平拋的時間,求解滑塊落地點離車左端的水平距離.
(1)設(shè)滑塊到達B端時速度為v,由機械能守恒定律,得,解得.
(2)當滑塊滑上小車后,由牛頓第二定律,得
對滑塊有: ,對小車有:
設(shè)經(jīng)時間t兩者達到共同速度,則有: ,解得.
由于1s<1.5s,此時小車還未被鎖定,兩者的共同速度:
兩者一起勻速運動,直到小車被鎖定.
故車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離.
(3)從車開始運動到被鎖定的過程中,滑塊相對小車滑動的距離
故產(chǎn)生的內(nèi)能: .
(4)對滑塊由動能定理,得
滑塊脫離小車后,在豎直方向有:
故滑塊落地點離車左端的水平距離: .
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【題目】如圖所示,長方形abcd 長ad=0.6m,寬ab=0.3m,O、e分別是ad、bc的中點,以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(邊界上無磁場),磁感應(yīng)強度B=0.25T。一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=+2×10-3C的帶電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場射入磁場區(qū)域( )
A.從Od邊射入的粒子,出射點全部分布在Oa邊
B.從aO邊射入的粒子,出射點全部分布在ab邊
C.從Od邊射入的粒子,出射點分布在Oa邊和ab邊
D.從aO邊射入的粒子,出射點分布在ab邊和be邊
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【題目】如圖所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動.若小球運動到P點時,拉力F發(fā)生變化,關(guān)于小球運動情況的說法正確的是( )
A.若拉力突然消失,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動
B.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動
C.若拉力突然變大,小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動
D.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽EPc運動
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【題目】如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于0點,現(xiàn)用鉛筆貼著細線的左側(cè)水平向右以速度v0勻速運動,運動到圖示位置時θ=60°.運動過程中保持鉛筆的高度不變,懸掛橡皮的那段細線保持豎直,則在鉛筆未碰到橡皮前,下列說法正確的是(不計一切摩檫)( )
A.橡皮的運動軌跡是一條直線
B.繩子的拉力一定大于橡皮的重力
C.橡皮的速度一定大于v0
D.橡皮在圖示位罝時的速度大小為 v0
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【題目】某空間存在一豎直向下的勻強電場和圓形區(qū)域的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,如圖所示.一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子,從P點以水平速度v0射入電場中,然后從M點沿半徑射入磁場,從N點射出磁場.已知,帶電粒子從M點射入磁場時,速度與豎直方向成30°角,弧MN是圓周長的1/3,粒子重力不計.求:
(1)電場強度E的大。
(2)圓形磁場區(qū)域的半徑R.
(3)帶電粒子從P點到N點,所經(jīng)歷的時間t.
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【題目】如圖所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插人光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中,O為M、N連線中點,連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B = k,式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0 從a點出發(fā)沿連線運動到b點。關(guān)于上述過程,下列說法正確的是()
A. 小球先做加速運動后做減速運動
B. 小球做變加速直線運動
C. 小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大
D. 小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/span>
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【題目】下列有關(guān)電磁波的特性和應(yīng)用,說法正確的是( ).
A. 紅外線和射線都有很高的穿透本領(lǐng),常用于醫(yī)學上透視人體
B. 一切物體都在不停地向外輻射紅外線和紫外線
C. 電磁波中頻率最大為 射線,最容易用它來觀察衍射現(xiàn)象
D. 紅外線容易穿過云霧煙塵是利用它的波長較大,容易發(fā)生明顯衍射的特性
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【題目】如圖所示,一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為2200匝和110匝,將原線圈接在輸出電壓u=220sin100πt(V)的交流電源兩端。副線圈上只接有一個電阻R,與原線圈串聯(lián)的理想交流電流表的示數(shù)為0.20A。下列說法中正確的是
A. 變壓器副線圈中電流的有效值為0.01A
B. 電阻R兩端電壓的有效值為11V
C. 電阻R的電功率為44 W
D. 穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為Wb/s
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【題目】如圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,放置一根長為L,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒.在導(dǎo)體棒中通以電流I時,欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,下列外加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向正確的是
A. ,方向垂直斜面向上
B. ,方向垂直斜面向下
C. ,方向豎直向下
D. ,方向豎直向上
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