【题目】如图所示,竖直面内、半径为R=1m的光滑圆弧轨道底端切线水平,与水平传送带 左端B靠近,传送带右端C与一平台靠近,圆弧轨道底端、传送带上表面及平台位于同一水平面,圆弧所对的圆心角为53°,传送带长为1 m,以v=4 m/s的恒定速度沿顺时针匀速转动,一轻弹簧放在平台上,弹簧右端固定在竖直墙上,弹簧处于原长,左端与平台上D点对 齐,CD长也为1 m,平台D点右侧光滑,重力加速度为g=10m/s2,让质量为1 kg的物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放,物块第二次滑上传送带后,恰好能滑到传送带的左端 B点,不计物块的大小,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5.
(1)求物块运动到圆弧轨道最底端时对轨道的压力大小;
(2)物块第一次压缩弹簧,弹簧获得的最大弹性势能是多少?
(3)物块从静止释放到第一次向左滑到B点过程中,物块与传送带及平台间因摩擦产生的热量是多少?(=1.414,=2.236,结果保留四位有效数字)
【答案】(1)18N;(2)6.5J;(3)21.33 J
【解析】
(1)物块从A点由静止释放,运动到圆弧轨道最底点的过程中,根据机械能守恒有
求得
在圆弧轨道最底端时
求得
根据牛顿第三定律可知,在圆弧轨道最底端时物块对轨道的压力大小为18N
(2)由于,因此物块滑上传送带后先做加速运动,设物块在传送带上先加速后匀速,则加速的加速度
解得
加速的距离
因此物块以v=4 m/s的速度从C点滑上平台,设物块与平台间的动摩擦因数为μ2,从C点到第一次向左运动到B点,根据动能定理有
求得
物块从C点到第一次压缩弹簧到最大形变量过程中,根据功能关系有:
求得最大弹性势能
(3)物块第一次在传送带上滑动时,因摩擦产生的热量:
物块在平台上运动因摩擦产生的热量
设物块第二次刚滑上传送带时速度大小为v2,则有
求得
物块第二次在传送带上滑动因摩擦产的热量
摩擦产生的热量
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【题目】我们生活中的许多实际现象如果要用物理规律严格地进行求解往往会很复杂,甚至可能无法求解,而有些问题用量纲分析法就简便得多。比如,鸟能够飞起来的必要条件是空气对鸟的升力大于鸟的重力,设鸟的升力为f,它与鸟的翅膀面积S和飞行速度v有关,另外鸟是在空气中飞行的,因而可能与空气的密度ρ有关,人们猜测f与这些有关因素之间的关系式为:f=CSavbρc,其中C为无量纲的常数。根据量纲分析的方法,你认为该公式中的a、b、c应分别为
A. a=1,b=1, c=1 B. a=1, b=2, c=1
C. a=1,b=2, c=2 D. a=2, b=2, c=2
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某同学利用图甲所示的实验装置来研究滑块与木板间的动摩擦因数。木板的左端固定一定滑轮,右端固定一打点计时器,滑块的右端与穿过打点计时器的纸带相连,左端用细线通过定滑轮与钩码相连。
(1)实验中必要的措施是__
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放物块
C.滑块的质量远大于钩码的质量
D.垫高木板的右端以补偿打点计时器对滑块的阻力及其它阻力
(2)若某次实验中,所用钩码的质量为,滑块的质量为,打出的纸带如图乙所示,且相邻的计数点之间还有四个点未画出来,根据纸带求出物块的加速度__,滑块与木板间的动摩擦因数为__。(结果均保留3位有效数字)
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【题目】如图所示,A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在前,A车的速度大小为v1=10m/s, 车的速度大小为v2=20m/s。当A、B两车相距x0=30m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离;
(2)A车追上B车所用的时间。
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【题目】如图所示,光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中,一个质量为m,电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放,结果小球运动到B点时速度刚好为零,OB与水平方向的夹角为θ =,则下列说法正确的是( )
A.小球重力与电场力的关系是
B.小球在B点时,对圆弧的压力为
C.小球在A点和B点的加速度大小相等
D.如果小球带负电,从A点由静止释放后,也能沿AB圆弧运动
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【题目】已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为,可采用以下哪些方法( )
A. 将小球A、B的质量都增加到原来的2倍
B. 将小球B的质量增加到原来的8倍
C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍
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【题目】如图所示,一端封闭、粗细均匀的玻璃管水平放置,一段水银柱刚好处在管的正中央,管内两段气柱A、B的长均为10 cm,大气压强压强为76 cmHg,现将玻璃管开口封死,再将玻璃管在竖直面内沿顺时针缓慢转动90°,结果A段气柱的长变为10.4 cm,求:
(i)水银柱的长;(保留两位有效数字)
(ii)若用针将封口扎一个小孔,让B段气柱缓慢放出一些,待稳定时,水银柱又下降了多少?
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【题目】如图所示,有一符合方程y=x2+4的曲面(y轴正方向为竖直向上),在点P(0,40 m)将一质量为1 kg的小球以2 m/s的速度水平抛出,小球第一次打在曲面上的M点,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则 ( )
A.M点坐标为(5 m,29m)B.小球打在M点时重力的瞬时功率为200 W
C.小球打在M点时的动能为404 JD.P点与M点间距离为
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【题目】如图,虚线代表电场中的三条电场线,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、M为轨迹上的两个点,由此可知
A.P点的电势比M点的电势高
B.粒子在P点的加速度比M点的加速度小
C.粒子在M点的动能比P点的动能小
D.粒子在P点的电势能比M点的电势能大
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