【题目】如图所示足够长固定的平行直角金属轨道左侧倾角的1=37°右侧倾角=53°,轨道宽均为L=0.5m.整个装置位于B=1T匀强磁场中,磁场方向垂直于右侧轨道平面向上,金属棒ab、cd分别放在左右两侧轨道上且始终垂直于导轨,t=0时刻由静止释放两棒,同时在cd棒上施加一平行于右侧轨道的外力F,使cd开始沿右侧轨道向上做加速度a=4m/s2的匀加速运动cd棒始终没有离开右侧轨道且与轨道保持良好接触,已知ab、cd棒的质量m1=0.25kg、m2=0.1kg,两金属棒电阻分别为R1=1.5,R2=0.5Ω其余电阻不计,两棒与轨道间的动摩擦因数均为0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小,在ab棒离开左侧轨道前,下列说法中正确的是(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)
A. ab棒先保持静止状态,后沿导轨下滑
B. ab棒始终保持静止状态,且对左侧轨道的压力越来越大
C. t=2s时,ab棒所受的摩擦力大小为0.8N
D. O≤t<4s时间段内,cd棒所受外力F随时间变化的关系为F=2t+1.68(N)
【答案】AC
【解析】AB、以ab棒为研究对象,开始时重力沿斜面向下的分力为m1gsin37=0.6m1g,最大静摩擦力为fm=μm1gcos37=0.64m1g>0.6m1g,ab棒始终保持静止状态,随着cd棒速度的增大,安培力越来越大,对ab棒根据左手定则可知安培力方向垂直于斜面向上,所以zb棒对左侧轨道的压力越来越小,最大静摩擦力逐渐减小,当最大静摩擦力小于0.6m1g时,ab棒开始下滑,故A正确、B错误;
C、t=2s时,cd棒的速度为v=at=8m/s,根据法拉第电磁感应定律可得E=BLv=4V,感应电流大小I=E/(R1+R2)=4/2A=2A,ab棒受到的安培力大小为FA=BIL=1N,此时ab棒所受的最大静摩擦力大小为f′m=μ(m1gcos37FA)=0.8N<0.6m1g=1.5N,所以此时ab棒已经开始下滑,故摩擦力大小为0.8N,C正确;
D、0t4s时间段内,根据牛顿第二定律可得:FF′Aμm2gcos53=m2a,即F=B2L2v′/(R1+R2)+μm2gcos53+m2a=0.5t+0.88(N),故D错误。
故选:AC。
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【题目】如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平台BC和着陆雪道CD组成,AB与BC平滑连接。运动员从助滑雪道AB上由静止开始在重力作用下下滑,滑到C点后水平飞出,落到CD上的F点。E是运动轨迹上的某一点,在该点运动员的速度方向与轨道CD平行,E′点是E点在斜面上的垂直投影。设运动员从C到E与从E到F的运动时间分别为tCE和tEF。不计飞行中的空气阻力,下面说法或结论正确的是()
A.运动员在F点的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关
B.tCE∶tEF=1∶4
C.CE′∶E′F可能等于1∶3
D.CE′∶E′F可能等于1∶2
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【题目】在如图所示倾角为时光滑斜面上,存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场,磁场方向垂直斜面向上,磁场的宽度均为2L。一质量为m、电阻为R、边长为L正方形导体线圈,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场时,恰好做匀速直线运功(以此时开始计时),以GH处为坐标原点, 取如图坐标轴xj,并规定顺时针方向为感应电流的正方向,沿斜面向上为安培力的正方向,则关亍线框中的感应电流与线框所受安培力与GH边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是(重力加速度为g)
A. B. C. D.
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【题目】a、b两物体的v-t图像如图所示,根据图像可知0 --4s内( )
A. a做匀速直线运动,b做变速曲线运动
B. a和b的速度都是一直在减小
C. a发生的位移大于b发生的位移
D. b平均加速度的值为0.5 m/s2
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【题目】在物理学的发展中,有许多科学家做出了重大贡献,下列说法中正确的是
A.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
B.物理学家卡文迪许用实验的方法测出了万有引力常量
C.开普勒发现了万有引力定律
D.伽利略通过观察发现了行星运动的规律
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【题目】某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在桌面上,如图(a)所示.将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长.
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出.测力计的示数如图(b)所示,F的大小为_______N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2N和F2=5.6N.
(i)用5mm长度的线段表示1N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;
(ii)F合的大小为______N,F合与拉力F的夹角的正切值为______.
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则.
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【题目】质量为2 kg的物体放在水平地面上,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5,现给物体加一个水平拉力F,物体恰能在水平面上匀速运动,若在该物体运动的过程中,突然将拉力F改为大小不变,方向斜向上的拉力(如图示),求:
(1)水平拉力F的大小;
(2)F力斜向上拉时物体受到的摩擦力的大小是多少?(取g=10 N/kg)
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【题目】如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图乙所示.电子原来静止在左极板小孔处.(不计重力)下列说法中正确的是
A. 从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上
B. 从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动
C. 从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动
D. 从t=T/4时刻释放电子,电子必将打到右极板上
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【题目】(8分)某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系.将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0,以此表示小车所受摩擦力的大小.再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1.
(1)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车加速度a= m/s2.(保留两位有效数字)
(2)改变小桶中砂的重力,多次重复实验,记下小车加速运动时传感器的示数F2,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力F(F=F2﹣F0)的关系图象,不计纸带与计时器间的摩擦,下列图象中正确的是 .
(3)同一次实验中,小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2 F1(选填“<”、“=”或“>”).
(4)关于该实验,下列说法中正确的是 .
A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 |
B.实验中需要将长木板右端垫高 |
C.实验中需要测出小车和传感器的总质量 |
D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 |
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