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【题目】光滑水平平台AB上有一根轻弹簧,一端固定于墙壁,自然状态下另一端恰好在B。平台B端连接两个内壁光滑、半径均为R=0.1 m1/4细圆管轨道BCCDD端与水平光滑地面DE相接。E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接,斜面与水平面的倾角θ可在0°≤θ≤75°范围内变化(调节好后即保持不变)。一质量为m=0.3 kg的小物块将弹簧压缩至A点,弹簧具有弹性势能Ep=2.4 J。小物块(略小于细圆管道内径)由静止开始释放,被弹开后进入管道。小物块与斜面的滑动摩擦因数为μ=,取g=10 m/s2,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

1)求物块过B点时速度的大小;

2)当θ=30°时,求小物块在EF上滑的最大距离;

3)求小物块运动的全过程中产生的摩擦热量Qθ的关系式。

【答案】123)①则当0°≤θ≤30°②当30°θ≤75°

【解析】

1)根据能量守恒:,解得:

2)从BE由动能定理得:,解得:,从E到最大距离处,设最大距离为L,解得:

3)物块恰好能在斜面上保持静止:mgsinθ=μmgcosθθ=30°

①则当0°≤θ≤30°,滑块在EF上停下后即保持静止。在EF上滑行过程,设上滑最大距离L,联立解得:

②当30°θ≤75°,滑块经多次往复运动后,最终静止于E点。产生的摩擦热量为:从E到停:,解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,有一半径为R的圆,AB是一条直径,该圆处于匀强电场中,电场强度大小为E,方向平行于该圆所在的平面.在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于圆面沿不同方向发射电荷量为+q的粒子,粒子会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点时粒子的电势能最小,∠α=30°。不计粒子所受的重力和空气阻力,下列说法正确的是

A. 电场强度的方向垂直AB向上

B. 电场强度的方向沿OC连线向上

C. 粒子在A点垂直电场方向发射,若恰能落到C点.则初动能为

D. 粒子在A点垂直电场方向发射,若恰能落到C点,则初动能为为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现理想电压表V1V2示数变化的绝对值分别为ΔU1ΔU2,下列说法中正确的是

A. 小灯泡L3变亮,L1L2变暗

B. 小灯泡L1L3变暗,L2变亮

C. ΔU1<ΔU2

D. ΔU1>ΔU2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。

(1)如下图1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的是_________。(选填选项前面的字母)

A.当S接触点1时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔

B.当S接触点2时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔

C.当S接触点2时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔

D.当S接触点3时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔

图1 图2

(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图2所示。

A.若所选挡位为直流50mA挡,则示数为_______mA。

B.若所选挡位为电阻×10Ω挡,则示数为_______

(3)用表盘为图2所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后,需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:________________

A.将红表笔和黑表笔接触

B.把选择开关旋转到“×100”位置

C.把选择开关旋转到“×1k”位置

D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆环与线框绝缘,如图1所示。圆环的半径R=2 m,导线单位长度的电阻r0=0.2 Ω/m。 把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里。磁感应强度B随时间t变化如图2所示。求:

(1)正方形产生的感应电动势;

(2)在0~2.0 s内,圆环产生的焦耳热;

(3)若不知道圆环半径数值,在0~2.0 s内,导线圆环中的电流与正方形线的电流之比。

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【题目】回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的原理如图所示,D1D2是两个正对的中空半圆金属盒,它们的半径均为R,且分别接在电压一定的交流电源两端,可在两金属盒之间的狭缝处形成变化的加速电场,两金属盒处于与盒面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中。A点处的粒子源能不断产生带电粒子,它们在两盒之间被电场加速后在金属盒内的磁场中做匀速圆周运动。调节交流电源的频率,使得每当带电粒子运动到两金属盒之间的狭缝边缘时恰好改变加速电场的方向,从而保证带电粒子能在两金属盒之间狭缝处总被加速,且最终都能沿位于D2盒边缘的C口射出。该回旋加速器可将原来静止的α粒子(氦的原子核)加速到最大速率v,使它获得的最大动能为Ek。若带电粒子在A点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及C口的口径大小均可忽略不计,且不考虑相对论效应,则用该回旋加速器( )

A. 能使原来静止的质子获得的最大速率为v

B. 能使原来静止的质子获得的动能为Ek

C. 加速质子的交流电场频率与加速α粒子的交流电场频率之比为11

D. 加速质子的总次数与加速α粒子总次数之比为21

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,两个质量均为m的小木块ab(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )

A. ba同时相对圆盘滑动

B. a、b相对圆盘静止时,a、b所受的摩擦力之比为1:2

C. b开始相对圆盘滑动的临界角速度为ω=

D. ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:电源E:电动势约15V,内阻不计;

电流表A1:量程100mA,内阻r1="20Ω"

电压表V2:量程2V,内阻r2="2000Ω"

定值电阻R1:阻值20Ω

定值电阻R2:阻值

滑动变阻器R0:最大阻值10Ω,额定电流1A

电键一个,导线若干。

1)实验中应选用的电表是 ;定值电阻应选用

2)请你设计一个测量电压表V1的实验电路图,画在虚线框内

3)说明实验所要测量的物理量:

4)写出电压表V1内阻的计算表达式

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,半径为R1/4圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场的左边垂直x轴放置一线型粒子发射装置,能在0≤yR的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度相同、带正电的同种粒子,粒子质量为m,电荷量为q,不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,若某时刻粒子被装置发射出后,经过磁场偏转击中y轴上的同一位置,则下列说法中正确的是( )

A. 粒子都击中在O点处

B. 粒子的初速度为

C. 粒子在磁场中运动的最长时间为

D. 粒子到达y轴上的最大时间差为

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