【題目】如圖,長度均為L的光滑導軌OM、ON固定在豎直平面內(nèi),電阻不計,兩導軌與豎直方向夾角均為30°?臻g存在垂直導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B。一質(zhì)量為m、長為L的導體棒受到豎直向上的拉力F作用,向下運動,棒始終與y軸垂直對稱,且與導軌接觸良好,在導軌上運動時棒上的電流強度恒定為I。導體棒單位長度電阻值為r,重力加速度為g。
(1)分析并說明該導體棒在軌道上做何種運動;
(2)求棒在導軌上運動時拉力F的功率與y的關(guān)系;
(3)說明棒在導軌上運動過程中涉及的做功與能量變化的情況。
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【題目】將從空中下落的雨滴看作為球體,設(shè)它豎直落向地面的過程中所受空氣阻力大小為f=kr2v2,其中v是雨滴的速度大小,r是雨滴半徑,k是比例系數(shù)。設(shè)雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變,重力加速度為g。
(1)試通過列式說明雨滴在下落過程中加速度如何變化;
(2)設(shè)雨滴的密度為ρ,推導雨滴無風下落過程中的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式;
(3)示意圖中畫出了半徑為r1、r2(r1>r2)兩種雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線,其中對應半徑為r1的雨滴;
(4)無風時,一般情況下小雨和暴雨雨滴落地時速度有何不同?說明該自然現(xiàn)象的原因。
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【題目】一輛正沿平直路面行駛的車廂內(nèi),一個面向車前進方向站立的人對車廂壁施加水平推力F,在車前進s的過程中,下列說法正確的是( )
A. 當車勻速前進時,人對車做的總功為正功
B. 當車減速前進時,人對車做的總功為負功
C. 當車加速前進時,人對車做的總功為負功
D. 不管車如何運動,人對車做的總功都為零
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1.0 kg的物體在水平力F=5 N的作用下,以v0=10 m/s向右勻速運動。傾角為θ=37°的斜面與水平面在A點用極小的光滑圓弧相連。物體與水平面、斜面間的動摩擦因數(shù)相同,物體到達A點后撤去水平力 F,再經(jīng)過一段時間物體到達最高點B點。g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。( )
A.A、B間距離為5m
B.A、B間距離為6m
C.從A點算起,經(jīng)1 s物體到達最高點
D.從A點算起,經(jīng)2 s物體到達最高點
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【題目】某單板滑雪的賽道結(jié)構(gòu)如圖所示,斜坡AB與水平面夾角為53°,它和半徑為24m的光滑圓弧BC平滑相交于B點,BC弧對應的圓心角為37°,圓心O處于B點正上方。一運動員從斜坡上A點由靜止起自由下滑,到達C點時脫離軌道,在空中表演出各種漂亮的技術(shù)動作后,以15m/s的速度落于另一斜坡E點。A、B兩點間的高度差為m,C、E兩點間的高度差為m,不計空氣阻力,取sin53°=cos37°=0.8,cos53°=sin37°=0.6,g=10m/s2。求:
(1)運動員下滑到B點時的速度大小vB;
(2)滑板與斜坡AB間的動摩擦因數(shù)μ。
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【題目】如圖所示,長為L=8m、質(zhì)量為M=4kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端有一個大小可忽略,質(zhì)量為m=1kg的物塊,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4,開始時物塊與木板處于靜止狀態(tài),物塊的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2;用外力固定木板,對物塊施加方向水平向右的恒定拉力F=8N,使物塊在木板上滑動起來,求:
(1)求物塊在木板上滑行的加速度大。
(2)物塊從木板左端運動到右端經(jīng)歷的時間;
(3)若不用外力固定木板,對物塊施加方向水平向右的恒定拉力F=2N,求物塊和木板的加速度大小.
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【題目】氣球以10 m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個物體,經(jīng)17 s到達地面.求物體剛脫離氣球時氣球的高度.(g=10 m/s2).
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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示.設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子(氫核)時,勻強磁場的磁感應強度為B,高頻交流電源的周期為T.質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為e.則下列說法正確的是( )
A. 高頻交流電源周期應為T=
B. 質(zhì)子被加速后的最大動能Ek不可能超過
C. 質(zhì)子被加速后的最大動能與狹縫間的加速電壓、加速次數(shù)有關(guān)
D. 不改變B或T,該回旋加速器不能用于加速α粒子(即氦核)
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【題目】如圖甲所示,足夠長的柔軟導線跨過滑輪懸掛兩條水平金屬棒MN、PQ ,棒長均為l=0.50m,電阻值均為R =1.0Ω的電阻。MN質(zhì)量m1=0.10kg, PQ質(zhì)量m2=0.20kg,整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中,磁場方向水平且垂直于MN和PQ。t=0時刻,對金屬棒MN施加一個豎直向下的外力F,使之由靜止開始運動,運動過程中電路中的電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計, g取10m/s2:
(1)求2.0s末金屬棒MN瞬時速度的大;
(2)求4.0s末力F的瞬時功率;
(3)已知0~3.0s時間內(nèi)MN上產(chǎn)生的熱量為0.36J,試計算F對金屬棒MN所做的功。
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