【題目】如圖所示,有一光滑平臺左側(cè)靠墻,平臺上有輕彈簧,其左端固定在墻上,彈簧不被壓縮時右側(cè)剛好到平臺邊緣,光滑平臺右側(cè)有一水平傳送帶,傳送帶A、B兩端點(diǎn)間距離L=1 m,傳送帶以速率v0=4 m/s順時針轉(zhuǎn)動,F(xiàn)用一質(zhì)量為的小物塊向左壓縮彈簧,放手后小物塊被彈出,到達(dá)B端時與靜止在B處質(zhì)量的小物塊相碰(放置小物塊的位置對整個運(yùn)動過程無影響),碰后粘合在一起從B端水平飛出。粘合體經(jīng)過傳送帶下方C點(diǎn)時,速度方向與水平方向成45°角,經(jīng)過C點(diǎn)下方h=0.4m的D點(diǎn)時,速度方向與水平方向成角。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù),平臺與傳送帶在同一水平線上,二者連接處縫隙很小,不計小物塊經(jīng)過連接處的能量損失,重力加速度為。求:
(1)粘合體離開B點(diǎn)時的速度大;
(2)上述過程中彈簧彈性勢能的最大值;
(3)當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時,小物塊在傳送帶上發(fā)生相對運(yùn)動的時間t。
【答案】(1) 2m/s; (2)9 J; (3)
【解析】
(1)設(shè)粘合體從B點(diǎn)飛出的速度為vB,設(shè)粘合體在C點(diǎn)、D點(diǎn)時的速度分別為v1、v2。在C點(diǎn)粘合體的速度方向與水平方向成45°角,則由幾何關(guān)系可知:v1x=v1y=vB
在D點(diǎn)由
粘合體從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中,在豎直方向上有:
解得vB=2m/s
(2)在B點(diǎn),兩物體發(fā)生碰撞,動量守恒,則有:
解得:
則
若整個過程中,彈簧彈性勢能最大,則小物塊全程減速,則有:
在傳送帶上有:
則最大的彈性勢能為:
聯(lián)立以上各式解得:
(3)小物塊在傳送帶上摩擦產(chǎn)生熱量的最大值是小物塊在傳送帶上相對位移最長的情況,由題意可知,小物塊一直在傳送帶上加速,則有對小物塊,有:
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一束復(fù)色光由某介質(zhì)射入真空后分解為a、b兩束單色光。以下說法正確的是
A. 真空中a光的波長比b光的大
B. 在同一介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光慢
C. 光由同一介質(zhì)射人空氣時,a光的臨界角比b光小
D. a、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置,b光的中央亮條紋較寬
E. a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,b光的干涉條紋間距較小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,P為磁場邊界上的一點(diǎn)。有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點(diǎn)進(jìn)入磁場。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的1/3。將磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從原來的變?yōu)?/span>,結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t:等于
A. 2 B. C. D. 3
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,長均為d的CD、EF兩條金屬導(dǎo)軌水平平行放置,導(dǎo)軌間距為L。導(dǎo)軌的D、F間接有一電阻R,左端C、E分別與彎曲的光滑軌道平滑連接。矩形CDFE區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知水平金屬導(dǎo)軌電阻不計,與導(dǎo)體棒間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,重力加速度為g,不計電磁輻射。在導(dǎo)體棒的整個運(yùn)動過程中,下列說法中正確的是
A. 流過電阻R的電荷量為
B. 電阻R的最大電流為
C. 電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動的最大加速為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌底端接有電阻R=8Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計.勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上,磁感強(qiáng)度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放,沿導(dǎo)軌下滑.如圖所示,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒下滑h=3m時,速度恰好達(dá)到最大速度2m/s,求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量?(g取10m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為2︰1,R1為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖(b)所示。下列說法正確的是
A. 電壓表的示數(shù)為51V
B. 若電流表的示數(shù)為1.4A,則變壓器的輸入功率約為25W
C. 若熱敏電阻Rt的溫度升高則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小
D. 若熱敏電阻Rt的溫度降低,則變壓器的輸出功率變大
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【題目】如圖,螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加磁場,以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较颉B菥管與導(dǎo)線框abcd相連,導(dǎo)線框內(nèi)有一閉合小金屬圓環(huán),圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間按圖所示規(guī)律變化時
A. 在0~t1時間內(nèi),環(huán)有收縮趨勢
B. 在t1~t2時間內(nèi),環(huán)有擴(kuò)張趨勢
C. 在t1~t2時間內(nèi),環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流
D. 在t2~t3時間內(nèi),環(huán)內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流
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【題目】如圖所示,地月拉格朗日點(diǎn)L1和L2位于地球和月球連線上,處在該點(diǎn)的物體在地球和月亮引力的共同作用下,可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動.假設(shè)在地月拉格朗日點(diǎn)L1和L2分別建立了空間站P和Q,使其與月球同周期繞地球運(yùn)動,以a1、a2、a3分別表示空間站P、月球、空間站Q的向心加速度的大小,則以下判斷正確的是
A. a1>a2>a3B. a1=a2=a3C. a1<a2<a3D. a1 =a3≠a2
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【題目】兩個點(diǎn)電荷Q1,Q2固定于x軸上,將一帶正電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q1(位于坐標(biāo)原點(diǎn)O),在移動過程中,試探電荷的電勢能隨位置的變化關(guān)系如圖所示,M點(diǎn)電勢能最小,N點(diǎn)電勢能為零。則下列判斷正確的是( )
A. Q1帶負(fù)電,Q2帶正電
B. Q1帶正電,Q2帶負(fù)電
C. Q2電荷量較小,Q1電量較大
D. M點(diǎn)場強(qiáng)為零,N點(diǎn)電勢為零
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