【題目】相距L=1.5 m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量為m1=1 kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27 kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,如圖甲所示,虛線上方磁場方向垂直紙面向里,虛線下方磁場方向豎直向下,兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同.ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.75,兩棒總電阻為R=1.8 Ω,導(dǎo)軌電阻不計.ab棒在方向豎直向上、大小按圖乙所示規(guī)律變化的外力F作用下,從靜止開始,沿導(dǎo)軌做勻加速直線運動,同時cd棒由靜止釋放。已知由乙圖可以求出磁感應(yīng)強度B=1.2 T、ab棒加速度大小為a=1 m/s2.(g=10 m/s2)
(1)求ab棒在2 s末的速率和2 s內(nèi)的位移;
(2)若外力F在2 s內(nèi)做功近似等于29 J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)求出cd棒達到最大速度所需的時間t0,并在圖丙中定性畫出cd棒所受摩擦力Ffcd隨時間變化的圖象。
【答案】(1)2 m/s ;2m(2)7J(3)2s;圖象如圖所示;
【解析】(1)在2 s末金屬棒ab的速率υt=at2=2 m/s
所發(fā)生的位移x=at22=×1×4 m=2 m
(2)由動能定理得WF-m1gx+W安=m1v t2
又Q=-W安
聯(lián)立以上方程,解得Q=WF-m1gx-m1vt2=29-1×10×2J-×1×22=7J
(3)cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動,當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時,速度達到最大,然后做加速度逐漸增大的減速運動,最后停止運動.
當(dāng)cd棒速度達到最大時,對cd棒有:m2g=μFN
又 FN=F安=BIL
整理解得 m2g=μBIL
對abcd回路:
解得,
代入數(shù)據(jù)解得vm=2 m/s
由vm=at0 得 t0=2 s
Ffcd隨時間變化的圖象如圖所示;
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與所受合外力F及質(zhì)量m的關(guān)系的實驗,圖甲為實驗裝置簡圖.(交流電的頻率為50 Hz)
(1)圖乙所示為某次實驗得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
(2)保持小盤及盤中砝碼的質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車的加速度a、小車質(zhì)量m及對應(yīng)的的數(shù)據(jù)如下表:
請在如下圖所示的坐標紙中畫出的圖象__________,并由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關(guān)系式是________.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一宇航員到達半徑為R、密度均勻的某星球表面,做了如下實驗:用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定于O點,如圖甲所示,在最低點給小球某一初速度,使其繞O點的豎直面內(nèi)做圓周運動,測得繩的拉力F大小隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。F1=4F2,設(shè)R、m、引力常量G和F為已知量,忽略各種阻力。下列說法正確的是( )
A. 該星球表面的重力加速度為
B. 衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為
C. 星球的密度為
D. 小球過最高點的最小速度為0
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩物體同時、同地出發(fā),它們的“速度—時間”圖象如圖所示.則下列說法正確的是( )
A. 甲、乙兩圖線的交點表示兩物體相遇
B. 甲、乙兩物體做曲線運動
C. 甲物體先加速后減速,乙物體一直做加速運動
D. 甲、乙兩物體都做加速運動,甲物體的加速度一直減小,乙物體的加速度一直增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c、d是均勻媒介中x軸上的四個質(zhì)點,相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m,一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時刻到達質(zhì)點a處,質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動,t=3s時a第一次到達最高點.下列說法正確的是
A. 在t=3s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處
B. 在t=5s時刻質(zhì)點c恰好經(jīng)過平衡位置向上運動
C. 質(zhì)點b開始振動后,其振動周期為4s
D. 當(dāng)質(zhì)點b向上運動時,質(zhì)點d一定向下
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,如圖 (a)是t=1 s時的波形圖,圖6(b)是波中某振動質(zhì)點位移隨時間變化的振動圖象(兩圖用同一時間起點).則圖(b)可能是圖(a)中哪個質(zhì)點的振動圖象( )
A. x=1 m處的質(zhì)點 B. x=2 m處的質(zhì)點
C. x=3 m處的質(zhì)點 D. x=4處的質(zhì)點
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,是一直角三棱鏡的橫截面,,,一細光束從BC邊的D點折射后,射到AC邊的E點,發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出。EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中點。不計多次反射。
(i)求出射光相對于D點的入射光的偏角;
(ii)為實現(xiàn)上述光路,棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明通過3D打印制作的儲能飛輪(可視為一定厚度的圓盤)在高速旋轉(zhuǎn)時抖動明顯,他認為是飛輪材料質(zhì)量分布不均勻?qū)е拢⑶铱梢酝ㄟ^在適當(dāng)位置磨削掉適當(dāng)質(zhì)量來矯正,為此他設(shè)計了如下實驗:
將帶飛輪的電動機固定在壓力傳感器的水平面板上,壓力傳感器檢測電動機對其表面的壓力;在飛輪外緣側(cè)面涂上一條很細的反光條,飛輪的軸心正下方固定光電傳感器,用來檢測側(cè)面反射回的光強度。給電動機通電后,其旋轉(zhuǎn)方向如圖l中所示,將兩傳感器采集的信號輸入電腦,得到如圖2中的兩條曲線。請回答:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)電動機的轉(zhuǎn)速為____轉(zhuǎn)/分。
(2)從反光條所在的位置開始測量,逆時針方向經(jīng)過圓心角θ=____的半徑上某處需要磨削。
(3)已知飛輪直徑為120mm,如果在其背面離邊緣l0mm處進行磨削,需要磨掉的質(zhì)量m= ___ _Kg。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】紫外光電管是利用光電效應(yīng)原理對油庫等重要場所進行火災(zāi)報警的裝置,其工作電路如圖所示,其中A為陽極,K為陰極,只有當(dāng)明火中的紫外線照射到Κ極時,c、d端才會有信號輸出。 已知地球表面太陽光中紫外線波長主要在315nm-400nm之 間,而明火中的紫外線波長主要在200nm-280nm之 間,下列說法正確的是
A. 要實現(xiàn)有效報警,照射光電管的紫外線波長應(yīng)大于280nm
B. 明火照射到搬時間要足夠長,c、d端才有輸出電壓
C. 僅有太陽光照射光電管時,c、d端輸出的電壓為零
D. 火災(zāi)報警時,照射光電管的紫外線波長越大,逸出的光電子最大初動能越大
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com