15.
(扬州期末15分)如图所示,一边长L = 0.2m,质量m1 = 0.5kg,电阻R = 0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2 = 2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1 = 0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2 =0.3m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°= 0.6)求:
(1)线框ad边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率;
(2)线框刚刚全部进入磁场时速度的大小;
(3)整个运动过程中线框产生的焦耳热。
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对m2有:
得T=10N ……2分
对m1有:
又因为
联立可得:……2分
所以绳中拉力的功率P=Tv=20W ……2分
(2)从线框刚刚全部进入磁场到线框ad边刚要离开磁场,由动能定理得
……3分
且
解得v0==1.9m/s……2分
(3)从初状态到线框刚刚完全出磁场,由能的转化与守恒定律可得
将数值代入,整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为:
Q = 1.5 J ……1分
感悟与反思:
第一问学生往往错误地应用整体法而得出错误答案;第二问有两种解法,一是利用能量转化与守恒,二是纯粹用运动学方法解,但必须正确隔离两个物体;第三问似与第二问考点重复,删去也可。
科目:高中化学 来源: 题型:
14.
(扬州期末15分)倾斜雪道的长为50 m,顶端高为30 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0=10 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求:
(1)运动员落在倾斜雪道上时与飞出点之间的距离;
(2)运动员落到倾斜雪道瞬间沿斜面的速度大小;
(3)运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10 m/s2)。
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