【題目】如圖所示,半徑為R的水平圓盤(pán)可繞著過(guò)圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),在圓盤(pán)上從圓心O到圓盤(pán)邊緣開(kāi)有一沿半徑方向的光滑細(xì)槽.一根原長(zhǎng)為R的輕彈簧置于槽內(nèi),一端固定在圓心O點(diǎn),另一端貼放著一質(zhì)量為m的小球,彈簧始終在彈性限度內(nèi).

1)若小球在沿槽方向的力F1作用下,在圓盤(pán)邊緣隨圓盤(pán)以角速度ω0轉(zhuǎn)動(dòng),求F1的大;

2)若圓盤(pán)以角速度ω1轉(zhuǎn)動(dòng),小球被束縛在槽中距離圓盤(pán)邊緣為xP點(diǎn),此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP.解除束縛后,小球從槽口飛離圓盤(pán)時(shí)沿槽方向的速度大小為v,求此過(guò)程中槽對(duì)小球做的功W1;

3)若圓盤(pán)以角速度ω2轉(zhuǎn)動(dòng),小球在沿槽方向推力作用下,從圓盤(pán)邊緣緩慢向內(nèi)移動(dòng)距離x到達(dá)P點(diǎn).如果推力大小保持不變,求彈簧的勁度系數(shù)k以及此過(guò)程中推力做的功W2

【答案】123

【解析】

1)小球在沿槽方向的力F1得作用下做圓周運(yùn)動(dòng),由向心力公式有

2)設(shè)小球從槽口飛出圓盤(pán)時(shí)的速度為,則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成:,設(shè)在此過(guò)程中彈簧對(duì)小球做功為W,有動(dòng)能定理有:,由于,解得

3)當(dāng)小球沿槽方向緩慢向內(nèi)移動(dòng)得距離為x1時(shí),由向心力公式有,解得

由于F得大小不變,與x1無(wú)關(guān),則有所以推力做的功

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上,杯蓋質(zhì)量為m,杯身與熱水的總質(zhì)量為M,杯子的橫截面積為S。初始時(shí)杯內(nèi)氣體的溫度為T0,壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)p0相等。因杯子不保溫,杯內(nèi)氣體溫度將逐步降低,不計(jì)摩擦。

1)求溫度降為T1時(shí)杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P1;

2)杯身保持靜止,溫度為T1時(shí)提起杯蓋所需的力至少多大?

3)溫度為多少時(shí),用上述方法提杯蓋恰能將整個(gè)杯子提起?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲為手機(jī)無(wú)線充電工作原理示意圖,它由送電線圈和受電線圈組成。已知受電線圈的匝數(shù)為匝,電阻,在它的c、d兩端接一般值的電阻。設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場(chǎng),其磁通量隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,可在受電線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。求:

1)在一個(gè)周期內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;

2)從時(shí)間內(nèi),通過(guò)電阻R的電荷量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直方向上固定一光滑絕緣細(xì)桿,兩電荷量相等的正點(diǎn)電荷A、B關(guān)于細(xì)桿對(duì)稱(chēng)固定.一帶正電荷的小球(圖中未標(biāo)出)套在細(xì)桿上,從距兩點(diǎn)電荷連線h1處由靜止釋放,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1運(yùn)動(dòng)到與兩點(diǎn)電荷等高處.此過(guò)程中小球的速度v、加速度a隨時(shí)間t的變化圖象,動(dòng)能Ek、電勢(shì)能Ep隨下降距離h的變化圖象可能正確的有

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌間距為L,一端連接阻值為R的電阻.一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量為m,接入電路的電阻為r.在金屬棒中點(diǎn)對(duì)棒施加一個(gè)水平向右、平行于導(dǎo)軌的拉力,棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g

1)若金屬棒以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng),求棒受到的拉力大小F1

2)若金屬棒在水平拉力F2作用下,棒運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化,如圖乙所示,取水平向右為正方向,從t=0時(shí)刻開(kāi)始到第一次運(yùn)動(dòng)到最右端時(shí)的距離為x.求此過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量q

3)在(2)的情況下,求t=0tT的過(guò)程中,整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量Q以及拉力F2做的功W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面向里,其邊界是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從磁場(chǎng)邊界與x軸交點(diǎn)P處以初速度大小v0、沿x軸正方向射入磁場(chǎng),恰能從M點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng).不計(jì)粒子的重力.

1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;

2)若帶電粒子從P點(diǎn)以速度大小v0射入磁場(chǎng),改變初速度的方向,粒子恰能經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t及離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度的方向;

3)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外側(cè)加一有界均勻輻向電場(chǎng),如圖所示,與O點(diǎn)相等距離處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向指向原點(diǎn)O.帶電粒子從P點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場(chǎng),改變初速度的大小,粒子恰能不離開(kāi)電場(chǎng)外邊界且能回到P點(diǎn),求粒子初速度大小v以及電場(chǎng)兩邊界間的電勢(shì)差U

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,不帶電物體A和帶電的物體B用跨過(guò)定滑輪的絕緣輕繩連接,A、B的質(zhì)量分別是2mm.勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上,另一端與物體A相連,傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.開(kāi)始時(shí),物體B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持靜止,且輕繩恰好伸直.現(xiàn)撤去外力F,直到物體B獲得最大速度,且彈簧未超過(guò)彈性限度,不計(jì)一切摩擦.則在此過(guò)程中( )

A. 物體B所受電場(chǎng)力大小為

B. B的速度最大時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為

C. 撤去外力F的瞬間,物體B的加速度為

D. 物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻且橫截面積相等的玻璃管A、B下端用橡皮管連接,A管固定且上端封閉,上端被水銀柱封閉有長(zhǎng)度為6cm的空氣柱,氣體溫度為300KB管兩端開(kāi)口且足夠長(zhǎng),上端與大氣相通,外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg.初始時(shí)兩管中水銀面等高,現(xiàn)將B管豎直向上緩慢提升一段距離,穩(wěn)定后,A管中氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?/span>5cm

i)求穩(wěn)定后A、B兩管中水銀面的高度差;

ii)穩(wěn)定后,保持B管不動(dòng),升高A管中氣體的溫度,當(dāng)A管中空氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)為6cm時(shí),求此時(shí)氣體的溫度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為2L的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為一個(gè)邊長(zhǎng)為L粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框abcd,其所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,導(dǎo)線框的對(duì)角線與虛線框的對(duì)角線在一條直線上,導(dǎo)線框各邊的電阻大小均為在導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿對(duì)角線方向進(jìn)入磁場(chǎng),到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是  

A. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B. 導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時(shí)間為

C. 導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),整個(gè)導(dǎo)線框所受安培力大小為

D. 導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)線框a、c兩點(diǎn)間的電壓為

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