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【題目】如圖所示,水平面右端放一質量m=0.1kg小物塊,給小物塊一v0=4m/s的初速度使其向左運動,運動d=1m后將彈簧壓至最緊,反彈回到出發(fā)點時物塊速度大小v1=2m/s.若水平面與一長L=3m的水平傳送帶平滑連接,傳送帶以v2=10m/s的速度順時針勻速轉動。傳送帶右端又與一豎直平面內的光滑圓軌道的底端平滑連接,圓軌道半徑R=0.8m.當小物塊進入圓軌道時會觸發(fā)閉合裝置將圓軌道封閉。(g=10m/s2sin 53°0.8,cos 53°0.6)求:

1)小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù);

2)要使小物塊進入豎直圓軌道后不脫離圓軌道,傳送帶與物體間的動摩擦因數(shù)應滿足的條件。

【答案】12

【解析】

(1)小物塊在水平面向左運動再返回的過程,根據能量守恒定律得:

代入數(shù)據解得:

(2)設物塊在圓軌道最低點時速度為時,恰好到達圓心右側等高點。

根據機械能守恒得:

解得:

說明物塊在傳送帶上一直做勻加速運動

由動能定理得:

解得:

設物塊在圓軌道最低點時速度為時,恰好到達圓軌道最高點,

在圓軌道最高點有:

從圓軌道最低點到最高點的過程,由機械能守恒定律得:

解得:

說明物塊在傳送帶上一直做勻加速運動

由動能定理得:

解得:

所以要使物塊進入豎直圓軌道后不脫離圓軌道,傳送帶與物體間的動摩擦因數(shù)應滿足的條件是

練習冊系列答案
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【題目】自然界中的物體由于具有一定的溫度,會不斷的向外輻射電磁波(電磁能量),這種輻射,因與溫度相關,稱為熱輻射。處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時,也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變。若不考慮物體表面性質對輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體。單位時間內從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比,即,其中為已知常量。在下面的問題中,把研究對象(太陽、火星)都近似看作黑體。已知太陽半徑為,太陽表面溫度為,火星半徑為r。

1)每秒從太陽表面輻射的總能量為多少?

2)已知太陽到火星的距離約為太陽半徑的400倍,忽略其它天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度。

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【題目】測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,固定在水平地面上,如圖所示,B為測速儀,A為汽車,兩者相距670m,某時刻B發(fā)出超聲波,同時A由靜止開始做勻加速直線運動,A、B間相距710m,已知超聲波的聲速大小為340m/s,則汽車的加速度大小為

A. B. C. D. 無法確定

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【題目】是通過變壓器壓給用戶供電的示意圖。變壓器輸入電壓是市區(qū)電網的電壓,負載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶,輸電線的電阻用R0表示,開關S閉合后,相當于接入電路中工作的用電器增加。如果變壓器上的能量損失可以忽略,則關于開關S閉合,以下說法正確的是

A.電表V1示數(shù)不變,V2示數(shù)減小

B.電表A1、A2示數(shù)均增大

C.原線圈輸入功率減小

D.電阻R1兩端的電壓減小

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【題目】固定的傾角為37°的光滑斜面,長度為L=1m,斜面頂端放置可視為質點的小物體,質量為0.8kg,如圖甲所示,當水平恒力F較小時,物體可以沿斜面下滑,到達斜面底端時撤去水平恒力,物體在水平地面上滑行的距離為s。忽略物體轉彎時的能量損失,研究發(fā)現(xiàn)sF之間的關系如圖乙所示。已知g10m/s2sin 37°0.6,cos 37°0.8。求:

1)使物體靜止于斜面頂端的水平力F

2)物體與地面間的動摩擦因素;

3)當F=3N時,物體運動的總時間(結果可以用根號表示)。

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【題目】如圖所示,通電導線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則(

A. 若線圈向右平動,其中感應電流方向是a→b→c→d

B. 若線圈豎直向下平動,無感應電流產生

C. 當線圈以ab邊為軸轉動時,其中感應電流方向是a→b→c→d

D. 當線圈向導線靠近時,其中感應電流方向是a→b→c→d

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【題目】某同學在做研究勻變速直線運動實驗時,從打下的若干紙帶中選出了如圖所示的一條(每相鄰兩點間還有4個點沒有畫出來),圖中上部數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離,打點計時器的電源頻率為50Hz.

如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6來表示各相鄰兩個計數(shù)點間的距離,用T表示打相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔,

(1)為了充分利用記錄數(shù)據減小誤差,該勻變速直線運動加速度的字母計算表達式為a=________,其大小為a= ______ m/s2,與紙帶上計數(shù)點D相對應的瞬時速度v= ______ m /s.(答案均要求保留3位有效數(shù)字)

(2)如果當時電網中交變電流的頻率實際是f=49Hz,而做實驗的同學并不知道,那么由此引起的誤差將使加速度的測量值比實際值偏 ______ (填”)

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【題目】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置,環(huán)形區(qū)域內存在垂直紙面向外、大小可調節(jié)的 均勻磁場。質量為 m、電荷量為+q 的粒子在環(huán)中做半徑為 R 的圓周運動,不計粒子重 力。AB 為兩塊中心開有小孔的極板,原來電勢都為零,每當粒子順時針飛經 A 板時,A 板電勢升高為 U,B 板電勢仍保持為零,粒子在兩板間電場中得到加速,每當粒子離開 B 板時,A 板電勢又降為零,粒子在電場中一次次加速下動 能不斷增大,而繞行半徑不變,則(

A. 粒子從A板小孔處由靜止開始在電場作用下加速,繞行n圈后回到A板時獲得的總動能為(n1)qU

B. 在粒子繞行的整個過程中,A 板電勢可以始終保持為+U

C. 在粒子繞行的整個過程中,每一圈的周期不變

D. 為使粒子始終保持在半徑為 R 的圓軌道上運動,磁場必須周期性遞增,則粒子繞行第 n 圈時的磁感應強

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C.摩擦力對物體B做的功與摩擦力對木板A做的功之和為零

D.物體A動能增加量與內能增加量之和等于物體B動能的減少量

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