【題目】如圖所示,水平軌道BC的左端與固定的光滑豎直圓軌道相切與B點,右端與一傾角為30°的光滑斜面軌道在C點平滑連接(即物體經(jīng)過C點時速度的大小不變),斜面頂端固定一輕質(zhì)彈簧,一質(zhì)量為2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點由靜止釋放,經(jīng)水平軌道后滑上斜面并壓縮彈簧,第一次可將彈簧壓縮至D點,已知光滑圓軌道的半徑R=0.8m,水平軌道BC長為0.4m,其動摩擦因數(shù)μ=0.25,光滑斜面軌道上CD長為0.6m,g取10m/s2,求
(1)滑塊第一次經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力;
(2)整個過程中彈簧具有最大的彈性勢能;
(3)滑塊第一次回到圓軌道上的位置距B點的高度。
【答案】(1)滑塊第一次經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力是60N;(2)整個過程中彈簧具有最大的彈性勢能是8J;(3)滑塊第一次回到圓軌道上的位置距B點的高度是0.6m。
【解析】
(1)滑塊從A點到B點,由動能定理可得:mgR=mvB2-0
解得:vB=4m/s
滑塊在B點由牛頓第二定律得:F-mg=m
解得:F=60N
由牛頓第三定律可得:物塊對B點的壓力F′=F=60N;
(2)滑塊第一次到達D點時,彈簧具有最大的彈性勢能EP。
滑塊從A點到D點,設(shè)該過程彈簧彈力對滑塊做的功為W,
由動能定理可得:mgR-μmgLBC-mgLCDsin30°+W=0
由功能關(guān)系知:EP=-W
解得:EP=8J
(3)設(shè)滑塊第一次回到圓軌道上的位置距B點的高度為h,
由動能定理得:mg(R-h)-2μmgLBC=0
解得:h=0.6m
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【題目】如圖所示,在勻強電場中有一長方形ABCD,邊長AB=12cm、BC=16cm,勻強電場方向與長方形ABCD所在平面平行,A、B、C三點的電勢A=15V,B=-3V,C=-35V,則勻強電場的電場強度大小和方向為
A. 300V/m,沿AB方向B. 250V/m,沿AC方向
C. 200V/m,沿AD方向D. 150V/m,沿BD方向
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【題目】關(guān)于點電荷產(chǎn)生的電場,下列敘述正確的是( 。
A. 以點電荷為球心,以r為半徑的球面上,各點的電場強度都相同
B. 正電荷周圍的電場一定比負電荷周圍的電場強
C. 在電場中某點放入檢驗電荷q,若檢驗電荷受到的電場力為F,則該點的電場強度為E=,取走檢驗電荷q后,該點電場強度不變
D. 和電場強度的定義式E=一樣,點電荷電場的場強計算公式E=對于任何電場都是適用的
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【題目】如圖所示,高為H、上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管豎直放置,可視為質(zhì)點的小磁球A從上開口處由靜止釋放,并落至下開口處,若不計空氣阻力,重力加速度大小為g,則( )
A. 小磁球在管中做自由落體運動
B. 小磁球在管中下落過程中機械能不守恒
C. 小磁球落至下開口處的速度小于
D. 若將銅管換成內(nèi)壁光滑的陶瓷管,小磁球下落過程中機械能守恒
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【題目】如圖所示,一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動,以下說法正確的是( )
A. 小球過最高點時,桿所受的彈力不能等于零
B. 小球過最低點時,桿所受的彈力不能等于零
C. 小球過最高點時,速度至少為
D. 小球過與圓心O等高的位置時,桿所受的彈力不能等于零
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【題目】如圖甲所示,標(biāo)有“220V 40W”的燈泡和標(biāo)有“20μF 360V”的電容器并聯(lián)到交流電源上,V為交流電壓表,交流電源的輸出電壓如圖乙中正弦曲線所示,閉合開關(guān)S。下列判斷正確的是( )
A. 電容器會被擊穿
B. 交流電源的輸出電壓的有效值為220V
C. t=T/2時刻,V的示數(shù)為零
D. t=T/2時刻,通過燈泡的電流為零
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【題目】矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中,磁場的方向與導(dǎo)線框所在的平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示,規(guī)定垂直紙面向里為磁場正方向,順時針方向為感應(yīng)電流正方向,水平向左為bc邊所受安培力F的正方向。下列圖象正確的是
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p —T圖中從a到b的直線所示。在此過程中。
A. 氣體的體積減小
B. 氣體對外界做功
C. 氣體的內(nèi)能不變
D. 氣體先從外界吸收熱量,后向外界放出熱量
E. 外界對氣體做功,同時氣體向外界放出熱量
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【題目】間距為的無限長光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌中間分布有磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場,磁場邊界為正弦曲線,一長為、粗細均勻的導(dǎo)體棒以1m/s的速度勻速向右滑動,如圖所示。定值電阻R的阻值為10Ω,導(dǎo)體棒的總電阻為20Ω,導(dǎo)軌電阻不計,則下列分析正確的是
A. 電流表示數(shù)為A
B. 電壓表的示數(shù)是0.5V
C. 導(dǎo)體棒運動到圖示虛線CD位置時,導(dǎo)體棒的瞬時電流從C到D
D. 導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.2W
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