【題目】如圖光滑水平面AB和粗糙斜面BC平滑連接,斜面傾角為53°,AB=BC=3.75m。質(zhì)量為m=2kg,帶電量為的小物塊在與水平面成53°角斜向右上方的強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度為A點由靜止開始沿ABC運(yùn)動到C( ),求:

(1)物塊從A點運(yùn)動到B點所用的時間;

(2)若物塊在ABBC上運(yùn)動的時間之比為2:1,求物塊與斜面間的動摩擦因數(shù);

(3)若斜面光滑,改變場強(qiáng)E的大小(方向不變),仍能使物體沿ABC運(yùn)動到C,求場強(qiáng)E的取值范圍。

【答案】(1) ;(2) ;(3)

【解析】

根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,有運(yùn)動學(xué)公式求得時間;根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式判斷出物體在斜面上運(yùn)動,利用牛頓第二定律求得摩擦因數(shù);物體能沿AB運(yùn)動到C,故在AB豎直方向的分力最大等于mg即可判斷出最大值,當(dāng)最小時,物體恰能到達(dá)C點,即可判斷出最小值;根據(jù)E的取值范圍;

(1)對物塊受力分析,

其中

代入數(shù)值解得得

根據(jù)位移時間公式可知:

(2)物塊在BC上的運(yùn)動時間

因為

物體在B點的速度為

聯(lián)立解得,即物塊在斜面上勻速運(yùn)動

在斜面上

聯(lián)立上式計算得物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)

(3)當(dāng)物塊與水平地面間彈力恰好為零時,值最大,

此時,

代入數(shù)據(jù)得

場強(qiáng)E的大小

當(dāng)物塊恰好能到達(dá)C(vC=0)時,值最小

此時物塊在AB間的加速度span>與BC間的加速度大小相等

根據(jù)牛頓第二定律得

因此有

代入數(shù)據(jù)計算得

場強(qiáng)E的大小

綜上場強(qiáng)E的取值范圍為

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=6V、內(nèi)阻r=1Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.04kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻R0=2.75Ω,金屬導(dǎo)軌電阻不計,g10m/s2已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

(1)導(dǎo)體受到的安培力大小;

(2)導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向

(3)若感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向可以改變,為了使導(dǎo)體靜止在斜面上且對斜面無壓力,此處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小和方向。

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【題目】電飯鍋工作時有兩種狀態(tài):一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài),另一種是鍋內(nèi)水燒干后的保溫狀態(tài).如圖2-27所示是電飯鍋電路的示意圖,S是用感溫材料制造的開關(guān),R1是電阻,R2是供加熱用的電阻絲.

(1)試判斷開關(guān)S接通時和斷開時,電飯鍋分別處于哪種工作狀態(tài),說明你的理由.

(2)如果要使R2在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時的一半,R1/R2應(yīng)是多大?

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【題目】在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時,采用如圖甲所示的實驗裝置,在線和小車連接處接一個力傳感器,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶上打的點計算出:

本實驗應(yīng)用的實驗方法是______

A.假設(shè)法理想實驗法

C.控制變量法等效替代法

本實驗中,mM的大小關(guān)系______需要不需要滿足的條件。

如圖乙所示是實驗得到的一條紙帶,圖中0、1、23、4、5、6是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點,每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個點未畫出。由圖中的數(shù)據(jù)可知,打3點時小車的速度為______,小車加速度的大小為______結(jié)果保留三位有效數(shù)字

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同步練習(xí)冊答案
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