【題目】如圖所示,電動機帶動滾輪做逆時針勻速轉(zhuǎn)動,在滾輪的摩擦力作用下,將一金屬板從光滑斜面底端A送往斜面上端,斜面傾角θ=30°,滾輪與金屬板的切點B到斜面底端A距離L=6.5 m,當金屬板的下端運動到切點B處時,立即提起滾輪使其與板脫離。已知板的質(zhì)量m=1×103 kg,滾輪邊緣線速度v=4 m/s,滾輪對板的正壓力FN=2×104 N,滾輪與金屬板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.35,g取10 m/s2。求:
(1)在滾輪作用下板上升的加速度大。
(2)金屬板的下端經(jīng)多長時間到達滾輪的切點B處;
(3)金屬板沿斜面上升的最大距離。
【答案】(1) 2 m/s2 (2) 2.625 s (3)8.1 m
【解析】
(1)對金屬板受力分析,運用正交分解法,根據(jù)牛頓第二定律列方程即可求出加速度.(2)假設金屬板一直勻加速上升,求出位移可知還要勻速上升,所以金屬板從A到B經(jīng)歷加速上升和勻速上升兩個過程,分別求出兩個過程的時間.(3)金屬從B點向上做勻減速運動,先根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速的加速度,求出位移,再加上L即為金屬板沿斜面上升的最大距離.
(1) 對金屬板受力分析如圖所示:
受力正交分解后,沿斜面方向由牛頓第二定律得μFN-mgsinθ=ma1
解得a1=2m/s2
(2)由運動規(guī)律得v=a1t1
解得t1=2s
勻加速上升的位移為
勻速上升需時間
共經(jīng)歷t=t1+t2=2.625s
(3)滾輪與金屬板脫離后向上做減速運動,由牛頓第二定律得mgsin θ=ma2
解得a2=5m/s2
金屬板做勻減速運動,則板與滾輪脫離后上升的距離
金屬板沿斜面上升的最大距離為xm=L+x2=6.5m+1.6m=8.1m
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【題目】某同學想要描繪標有“3.8V,0.3A”字樣的小燈泡L的伏安特性曲線,要求實驗盡量準確?晒┻x擇的器材除小燈泡、開關、導線外,還有:
電壓表V,量程0~5V,內(nèi)阻約5kΩ
電流表A1,量程0~500mA,內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2,量程0~-100mA,內(nèi)阻約4Ω
滑動變阻器R1,最大阻值10Ω,額定電流2.0A
滑動變阻器R2,最大阻值100Ω,額定電流1.0A
直流電源E,電動勢約6V,內(nèi)阻可忽略不計
(1)上述器材中,電流表應選___________,滑動變阻器應選___________(填寫所選器材的字母符號)。
(2)該同學正確選擇儀器后連接了圖甲所示的電路,為保證實驗順利進行,并使誤差盡量小,實驗前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的兩項問題:
①__________________________________________________________________;
②__________________________________________________________________。
(3)該同學校正電路后,經(jīng)過正確的實驗操作和數(shù)據(jù)記錄,描繪出了小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,由此推斷小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而___________(選填“不變”、“增大”或“減小”)
(4)該同學完成實驗后又進行了以下探究:把兩只這樣的小燈泡并聯(lián),直接接在電動勢為4V、內(nèi)阻為8Ω的電源上組成閉合回路。請你根據(jù)上述信息估算此時一只小燈泡的功率約為___________W(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,真空中有以O1為圓心、r半徑的圓形勻強磁場區(qū)域,坐標原點O為圓形磁場邊界上的一點。磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外。x=r的虛線右側(cè)足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、大小為E的勻強電場。從O點在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子,速度方向與x軸正方向成120°角的質(zhì)子,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又垂直射入電場,到達x軸上的P點(圖中未畫出)。已知質(zhì)子的電荷量為e、質(zhì)量為m,質(zhì)子重力可忽略。
(1)求質(zhì)子射入磁場時的速度大。
(2)求質(zhì)子從坐標原點O到x軸上的P點所需的時間;
(3)若質(zhì)子沿y釉正方向射入磁場,在離開磁場前的某一時刻,磁場方向不變、大小突然變?yōu)?/span>B1,此后質(zhì)子恰好被束縛在該圓形磁場中,則B1的最小值為多少?
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【題目】如圖所示,共享單車的車鎖集成了嵌入式芯片、北斗衛(wèi)星導航模塊和SIM卡等,便于監(jiān)控單車在路上的具體位置。用戶僅需要用手機上的客戶端軟件(APP)掃描二維碼,即可自動開鎖,騎行結(jié)束關鎖后,手機APP上會顯示計價、里程信息。此外,單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電,滿足定位和自動開鎖等過程中的用電。下列說法正確的是
A. 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是通過超聲波定位單車位置信息的
B. 由手機上的顯示信息,可求出騎行的平均速度
C. 單車是利用電磁感應原理實現(xiàn)充電的
D. 單車在被騎行過程中受到的地面的摩擦力表現(xiàn)為阻力
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【題目】要測繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線,所供選擇的器材除了導線和開關外,還有以下一些器材可供選擇:
A、電源E(電動勢3.0V,內(nèi)阻可不計)
B、電壓表V1(量程為0~3.0V,內(nèi)阻約2kΩ)
C、電壓表V2( 0~15.0V,內(nèi)阻約6kΩ
D、電流表A1(0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
E、電流表A2( 0~100mA,內(nèi)阻約2Ω)
F、滑動變阻器R1(最大值10Ω)
G、滑動變阻器R2(最大值2kΩ)
(1)為減少實驗誤差,實驗中電壓表應選擇 ______ ,電流表應選擇 ______ ,滑動變阻器應選擇 ______ (填各器材的序號)
(2)為提高實驗精度,請你在如圖a中設計實驗電路圖_____
(3)根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導線補全,連接成實驗的電路_____.
(4)實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖c所示,則該小電珠的額定功率是 ______ w,小電珠電阻的變化特點是 ______ .
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【題目】如圖所示,PQRS為一正方形導線框,它以恒定速度向右進入以MN為邊界的勻強磁場,磁場方向垂直線圈平面,MN線與線框的邊成45°角,E、F分別為PS和PQ的中點.關于線框中的感應電流,正確的說法是
A. 當E點經(jīng)過邊界MN時,線框中感應電流最大
B. 當P點經(jīng)過邊界MN時,線框中感應電流最大
C. 當F點經(jīng)過邊界MN時,線框中感應電流最大
D. 當Q點經(jīng)過邊界MN時,線框中感應電流最大
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【題目】在“用油膜法估測分子大小”的實驗中,將一滴油酸酒精溶液滴入事先灑有均勻痱子粉的水槽中,待油膜充分散開后,在玻璃板上描出油膜的輪廓,隨后把玻璃板放在坐標紙上,其形狀如圖所示。已知坐標紙上正方形小方格的邊長為10 mm,油酸酒精 溶液中油酸濃度為0. 12%,100滴油酸酒精溶液滴入量筒后的體積是0.4mL。關于該實驗,下列說法正確的是____。
A. 為了方便,可以將純油酸直接滴入水槽中進行實驗
B. 讓油膜充分散開的目的是讓水面上形成單分子油膜
C. 水槽中油膜散開的面積約為8.0×l0-3m2
D. 計算得到油酸分子的直徑約為6.0×l0-9m
E. 要測定阿伏加德羅常數(shù),還需要知道油酸的摩爾體積
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【題目】用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖所示,驗裝置使光屏上能觀察到清晰的干涉條紋。
關于該實驗,下列說法正確的是____。
A. 取下濾光片,光屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋
B. 若單縫向右平移一小段距離,光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離增大
C. 若將雙縫間的距離d增大,光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小
D. 若將濾光片由紅色換成綠色,光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小
E. 測出n條亮條紋間的距離a,則相鄰兩條亮條紋間距為
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【題目】如圖所示,電阻不計面積為S的矩形線圈在勻強磁場B中繞垂直于磁場的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,t=0時刻線圈平面與磁場垂直,產(chǎn)生e=220sin100πtV的正弦交流電,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10:1,燈泡的電阻RL=10Ω(不考慮電阻的變化),C為電容器,L為直流電阻不計的自感線圈,剛開始開關S斷開,下列說法正確的是 ( )
A. 線圈從t=0時刻到轉(zhuǎn)過180°的過程中矩形線圈的磁通量變化量為零
B. 交流電壓表的示數(shù)為20V
C. 燈泡的功率小于48.4W
D. 閉合開關S后,電阻R上不產(chǎn)生焦耳熱
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