【題目】如圖所示,質(zhì)量M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0.8m處釋放,到達(dá)底端時水平進(jìn)入水平傳送帶,傳送帶由一電動機驅(qū)動著勻速向左轉(zhuǎn)動,速率為3m/s.已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.1.(g取10m/s2).求:
(1)若兩皮帶輪之間的距離是10m,物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計算說明你的結(jié)論.
(2)若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個過程中,由于M和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?
【答案】(1) 之后在傳送帶的帶動下物體將從傳送帶左端離開,(2)
【解析】(1)物體從曲面上下滑時機械能守恒,有
解得物體滑到曲面底端時的速度 v0 =4m/s
以地面為參照系,物體滑上傳送帶后先向右做勻減速運動,設(shè)其速度減至零時的位移為s.由動能定理得
解得 s=8m<10m之后在傳送帶的帶動下物體將傳送帶左端離開.
(2)物體運動的加速度大小為 a==μg=0.1×10=1m/s2;
物體滑上傳送帶后向右做勻減速運動的時間為t,則
這段時間內(nèi)皮帶向左運動的位移大小為
物體相對于傳送帶滑行的距離為
物體與傳送帶間產(chǎn)生的熱量為 ;
物體向左運動的過程中,根據(jù)對稱性知,若物體向左一直做勻加速運動,回到傳送帶左端時速度將為4m/s,大于3m/s,不可能,所以物體向左勻加速的末速度等于傳送帶的速度,設(shè)向左勻加速運動的時間為t′.則
這段時間內(nèi)物體相對于傳送帶滑行的距離為
物體與傳送帶間產(chǎn)生的熱量為 ;
所以產(chǎn)生的總熱量為 Q=Q1+Q2=490J
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【題目】如圖所示,在x軸相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷+Q、-Q,虛線是以+Q所在點為圓心、L/2為半徑的圓,a、b、c、d是圓上的四個點,其中a、c兩點在x軸上,b、d兩點關(guān)于x軸對稱。下列判斷不正確的是( )
A. b、d兩點處的電勢相同
B. 四點中c點處的電勢最低
C. b、d兩點處的電場強度相同
D. 將一試探電荷+q沿圓周由a點移至c點,+q的電勢能減小
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【題目】1922年英國物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎。若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示,不計重力的影響,則下列相關(guān)說法中正確的是( )
A. 該束帶電粒子帶正電
B. 速度選擇器的上極板帶正電
C. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子,比荷越小
D. 在B2磁場中運動半徑越大的粒子,質(zhì)量越大
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【題目】兩位同學(xué)在實驗室利用圖甲所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,一同學(xué)記錄電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù),另一同學(xué)記錄電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù).根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線.則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是( )
A. 滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端
B. 定值電阻R0上消耗的功率為1.0W
C. 電源的輸出功率最大
D. 電源的效率達(dá)到最大值
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【題目】兩個等量同種電荷固定于光滑絕緣水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點,如圖甲所示,一個電荷量為2C,質(zhì)量為lkg的帶正電的小物塊從C點靜止釋放,其運動的v一t圖象如圖乙所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線).則下列說法正確的是
A. B點為中垂線上電場強度最大的點,場強E=0. 2N/C
B. 由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后增大
C. A、B兩點間的電勢差UAB =5V
D. UCB< UBA
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【題目】如圖所示,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中以速度v勻速上。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時,使玻璃管水平勻加速向右運動,則蠟塊的軌跡可能是( )
A.直線P B.曲線Q C.曲線R D.無法確定
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【題目】如圖所示,某帶電粒子由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后,射入水平放置、電勢差為U2的兩塊平行導(dǎo)體板間的勻強電場中,帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射人,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,設(shè)粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離為s(不計重力,不考慮邊緣效應(yīng)).下列說法正確的是
A. 若僅將水平放置的平行板間距增大,則s減小
B. 若僅增大磁感應(yīng)強度B,則s減小
C. 若僅增大U1,則s增大
D. 若僅增大U2,則s增大
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【題目】如圖所示,E=8 V,r=2 Ω,R1=8 Ω,滑動變阻器的最大阻值為15Ω,R2為滑動變阻器接入電路中的有效阻值,問:
(1)要使變阻器獲得的電功率最大,則R2的取值應(yīng)是多大?這時R2的功率是多大?
(2)要使R1得到的電功率最大,則R2的取值應(yīng)是多大?R1的最大功率是多大?這時電源的效率是多大?
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【題目】如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置且固定,兩導(dǎo)軌間距為L=1m,與水平面間的夾角為θ=30o,導(dǎo)軌下端有垂直于軌道的擋板,上端連接一個阻值R=1Ω的電阻,整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B=1T、方向垂直導(dǎo)軌向上的勻強磁場中.兩根相同的金屬棒ab、cd放在導(dǎo)軌下端,其中棒ab靠在擋板上,棒cd在沿導(dǎo)軌平面向上的拉力作用下,由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做加速度a=1m/s2的勻加速運動.已知每根金屬棒質(zhì)量為m=1kg、電阻為r=1Ω,導(dǎo)軌電阻不計,棒與導(dǎo)軌始終接觸良好(g=10m/s2).求:
(1)經(jīng)多長時間棒ab對擋板的壓力變?yōu)榱?/span>;
(2)棒ab對擋板壓力為零時,電阻R的電功率;
(3)棒ab運動前,拉力F隨時間t的變化關(guān)系式。
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