【題目】如圖所示,物塊A、木板B的質(zhì)量均為m=10kg,不計A的大小,B板長L=3 m。開始時A、B均靜止,F(xiàn)給A以某一水平初速度從B的最左端開始運動。已知A與B、B與地之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3和μ2=0.1,g取10m/s2。
(1)若物塊A剛好沒有從B上滑下來,則A的初速度多大?
(2)若把木板B放在光滑水平面上,讓A仍以(1)問的初速度從B的最左端開始運動,則A能否與B脫離?最終A和B的速度各是多大?
【答案】(1)m/s;(2)沒有脫離,m/s
【解析】(1)A在B上向右勻減速,加速度大小a1=μ1g =3 m/s2,(2分)
木板B向右勻加速 a2== 1m/s2,(2分)
由題意,A剛好沒有從B上滑下來,則A滑到B最右端時和B速度相同,設為v,得
時間關系 (2分)
位移關系 (2分)
解得m/s;(2分)
(2)木板B放在光滑面上,A滑上B后加速度大小仍為a1=μ1g =3 m/s2,(1分)
B向右勻加速的加速度 = 3m/s2,(1分)
設A、B達到相同速度時A沒有脫離B,由時間關系 (2分)
解得 m/s(1分)
A的位移m(2分)
B的位移m(1分)
由m可知A沒有與B脫離
最終A和B的速度相等,大小為m/s (1分)、
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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2kg的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=1kg的小球相連,今用跟水平方向成60°角的力F=10N拉著小球并帶動木塊一起向右勻速運動,運動中M、m的相對位置保持不變,g=10m/s2。在運動過程中,求:
(1)輕繩與水平方向的夾角
(2)木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ。
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【題目】如圖所示,光滑桿OA的O端固定一勁度系數(shù)為k=10N/m,原長為l0=1m的輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量為m=1kg的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接。OO為過O點的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為θ=300,開始桿處于靜止狀態(tài),當桿以OO為軸轉(zhuǎn)動時,角速度從零開始緩慢增加,直至彈簧伸長量為0.5m,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是
A. 當彈簧恢復原長時,桿轉(zhuǎn)動的角速度為rad/s
B. 當彈簧的伸長量為0.5m時,桿轉(zhuǎn)動的角速度為rad/s
C. 在此過程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
D. 在此過程中,桿對小球做功為12.5J
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【題目】水平傳送帶被廣泛地應用于機場和火車站,用于對旅客的行李進行安全檢查.如圖為一水平傳送帶裝置示意圖,繃緊的傳送帶AB始終保持v=2m/s的恒定速率運行,一質(zhì)量為m=2kg的行李無初速地放在A處,設行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,AB間的距離l=4.0m,g取10m/s2.
(1)求行李剛開始運動時的加速度大。
(2)求行李從A傳送至B所用的時間.
(3)如果提高傳送帶的運行速率,行李就能被較快地傳送到B處.求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應的最小運行速率.
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【題目】某組同學設計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關系”實驗。圖甲為實驗裝置簡圖,A為小車,其總質(zhì)量為m,B為電火花計時器,C為裝有細砂的小桶,桶和砂的總質(zhì)量為m0,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中認為細繩對小車的拉力F等于細砂和小桶的總重力m0g,小車運動的加速度可用紙帶上打出的點求得。
(1)本實驗中,小桶和砂的總質(zhì)量m0與小車的質(zhì)量m間應滿足的關為_________。
(2)圖乙為某次實驗得到的紙帶,已知實驗所用電源的頻率為50Hz,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,要求盡可能多的使用測量數(shù)據(jù))
(3)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關系”時,某同學按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標系中進行了標注,但尚未完成圖象(如圖丙所示)。請繼續(xù)幫助該同學作出坐標系中的圖象____________。
(4)在“探究加速度a與合力F的關系”時,該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁所示,該圖線不通過坐標原點,試分析圖線不通過坐標原點的原因。答:_______________________________。
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【題目】如圖所示,平行金屬導軌豎直放置,僅在虛線MN下面的空間存在著勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,導軌上端跨接一定值電阻R,質(zhì)量為m、電阻r的金屬棒兩端各套在導軌上并可在導軌上無摩擦滑動,導軌的電阻不計,將金屬棒從圖示位置由靜止釋放,則進入磁場后( )
A. a點的電勢高于b點的電勢
B. 金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱小于金屬棒機械能的減少量
C. 金屬棒受到的最大安培力大小為mg
D. 金屬棒剛進入磁場過程中可能做勻減速運動
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【題目】如圖所示為某住宅區(qū)的應急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成發(fā)動機中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計,它可繞水平軸OO′在磁感應強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻.不計交流發(fā)電機與降壓變壓器原線圈間導線電阻,以線圈平面與磁場平行時為計時起點,下列判斷正確的是( 。
A. 發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt
B. 當滑動觸頭P向下移動時,變壓器原線圈兩端的電壓將升高
C. 若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值為零
D. 當用電量增加時,為使用戶電壓保持不變,滑動觸頭P應向上滑動
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【題目】如圖所示,矩形線圈abcd在勻強磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時( )
A. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流
B. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢
C. 線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同,都是a→b→c→d
D. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力
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【題目】如圖所示,厚度為h,寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中,當電流通過導體時,在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應.實驗表明,當磁場不太強時,電勢差U、電流I和B的關系為,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù).霍爾效應可解釋如下:外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導體板的一側(cè),在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場.橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力.當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差.設電流I是由電子的定向流動形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為e,回答下列問題:
(1)達到穩(wěn)定狀態(tài)時,導體板上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A′的電勢(填“高于”“低于”或“等于”).
(2)電子所受的洛倫茲力的大小為________.
(3)當導體板上下兩側(cè)之間的電勢差為U時,電子所受靜電力的大小為________.
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