題目列表(包括答案和解析)
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 加速度 a/m?s-2 |
小車與砝碼總質(zhì)量 m/kg |
小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù) m-1/kg-1 |
1 | 0.29 | 0.20 | 5.0 |
2 | 0.25 | 0.25 | 4.0 |
3 | 0.22 | 0.30 | 3.3 |
4 | 0.18 | 0.35 | 2.9 |
5 | 0.16 | 0.40 | 2.5 |
、如圖所示,帶正電小球質(zhì)量為m=1×10-2kg,帶電量為q=l×10-6C,置于光滑絕緣水平面上的A點(diǎn).當(dāng)空間存在著斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),該小球從靜止開始始終沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),測(cè)得其速度vB =1.5m/s,此時(shí)小球的位移為S =0.15m.求此勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的取值范圍.(g=10m/s。)
某同學(xué)求解如下:設(shè)電場(chǎng)方向與水平面之間夾角為θ,由動(dòng)能定理qEScosθ=-0得=V/m.由題意可知θ>0,所以當(dāng)E >7.5×104V/m時(shí)小球?qū)⑹冀K沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
經(jīng)檢查,計(jì)算無誤.該同學(xué)所得結(jié)論是否有不完善之處?若有請(qǐng)予以補(bǔ)充.
、如圖所示,有些地區(qū)的鐵路由于彎多、彎急,路況復(fù)雜,依靠現(xiàn)有車型提速的難度較大,鐵路部門通過引進(jìn)擺式列車來解決轉(zhuǎn)彎半徑過小造成的離心問題,擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車。當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí),在電腦控制下,車廂會(huì)自動(dòng)傾斜,使得車廂受到的彈力FN與車廂底板垂直,F(xiàn)N與車廂重力的合力恰好等于向心力,車廂沒有離心側(cè)翻的趨勢(shì)(車輪內(nèi)緣還要受到外軌側(cè)向的彈力),當(dāng)列車行走在直線上時(shí),車廂又恢復(fù)原狀,就像玩具“不倒翁”一樣。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠在現(xiàn)有線路上運(yùn)行,無需對(duì)線路等設(shè)施進(jìn)行較大的改造。運(yùn)行實(shí)踐表明:擺式列車通過彎道的速度可提高20%---40%,最高可達(dá)50%,擺式列車不愧為“曲線沖刺能手”。假設(shè)有一超高速擺式列車在水平面內(nèi)行駛,以360km/h的速度轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎半徑為2 km,則質(zhì)量為50kg 的乘客隨車拐彎過程中所受到的火車給他的作用力為(取g =10m/s2):( )
A.500N | B.2503N | C.2505N | D.0 |
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 加速度 a/m?s-2 | 小車與砝碼總質(zhì)量 m/kg | 小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù) m-1/kg-1 |
1 | 0.29 | 0.20 | 5.0 |
2 | 0.25 | 0.25 | 4.0 |
3 | 0.22 | 0.30 | 3.3 |
4 | 0.18 | 0.35 | 2.9 |
5 | 0.16 | 0.40 | 2.5 |
解題指導(dǎo):分析貨物運(yùn)動(dòng)過程,利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、功率、能量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)列方程解答。
解:(1)要使時(shí)間最短,貨物應(yīng)一直加速,設(shè)勻加速上行的加速度為a1,則有 μmgcosθ-mgsinθ=ma1,
把sinθ=2.4/12=0.2,cosθ≈1代入上式得:a1=2m/s2。
由于受最大速度vm=6m/s的限制,易知經(jīng)過t1=3s后貨物勻速運(yùn)動(dòng)。
加速位移 l1=vm t1/2=9m,
此后貨物還得運(yùn)動(dòng)l2=12m-9m=3m,
假設(shè)此后電動(dòng)機(jī)不工作,由μmgcosθ+mgsinθ=ma2,
解得貨物上滑的加速度大小a2=6m/s2。
貨物能夠上滑的最大距離為vm2/2 a2=3m,剛好能夠到達(dá)平臺(tái),假設(shè)正確。
該貨物能到達(dá)BC平臺(tái),電動(dòng)機(jī)需工作的最短時(shí)間為tmin=t1=3s。
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