【题目】游船从码头沿直线行驶到湖对岸,小明对过程进行观察,记录数据如下表,
运动过程 | 运动时间 | 运动状态 |
匀加速运动 | 初速度;末速度 | |
匀速运动 | ||
匀减速运动 | 靠岸时的速度 |
(1)求游船匀加速运动过程中加速度大小,及位移大小;
(2)若游船和游客总质量,求游船匀减速运动过程中所受合力的大小F;
(3)求游船在整个行驶过程中的平均速度大小 。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,水平导轨处的磁场方向竖直向上,光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下,质量均为m=40g,电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上,并与导轨接触良好,导轨电阻不计。质量为M=200g的物体C,用绝缘细线绕 过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接,细线沿导轨中心线且在导轨平面内,细线与滑轮质量不计,已知倾斜导轨与水平面的夹角θ=37°,水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度,水平导轨足够长,导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨,物体C由静止释放,当它达到最大速度时下落高度h=1m,试求这一运动过程中:():
(1)物体C能达到的最大速度;
(2)系统产生的内能是多少?
(3)连接cd棒的细线对cd棒做的功是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)设C达到最大速度为,由法拉第电磁感应定律可得回路的感应电动势为①
由欧姆定律可得回路中的电流强度为②
金属导体棒ab、cd受到的安培力为F=BIL③
线中张力为,导体棒ab、cd及物体C的受力如图,
由平衡条件可得:
④
联立①②③④解得
(2)系统在该过程中产生的内能为,由能的转化和守恒定律可得⑥,联立⑤⑥将h=1m代入可得⑦
(3)运动过程中由于摩擦产生的内能
由第二问的计算结果可知,这一过程由电流产生的内能
又因为ab棒、cd棒的电阻相等,故电流通过cd棒产生的内能
对导体棒cd,设这一过程中细线对其做的功为W,则由能的转化和守恒定律可得⑧
联立⑤⑦⑧可得W=0.84J
点睛本题考查了导体棒在磁场中的运动问题,要知道在不同时刻导体棒切割磁感线产生的电动势如果计算,也要会用能量守恒求焦耳热,
【题型】解答题
【结束】
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【题目】下列说法正确的是__________
A.花粉颗粒在水中做布朗运动,反应了花粉分子在不停的做无规则运动
B.外界对气体做正功,气体的内能不一定增加
C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距
D.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.晶体熔化过程中,分子的平均动能保持不变,分子势能增大
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【题目】如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )
A. 在P和Q中都做自由落体运动
B. 在两个下落过程中的机械能都守恒
C. 在P中的下落时间比在Q中的长
D. 落至底部时在P中的速度比在Q中的大
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【题目】劲度系数为20 N/cm的弹簧振子,它的振动图像如下图所示,则
A. 在图中A点对应的时刻,振子所受的弹力大小为0.5N,方向指向x轴的负方向
B. 在图中A点对应的时刻,振子的速度方向指向x轴的正方向
C. 在0~4 s内振子做了1.75次全振动
D. 在0~4 s内振子通过的路程为3.5cm,位移为0
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【题目】如图所示,电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角的绝缘斜面上,该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小质量、电阻的导体棒ab垂直放在框架上,与框架接触良好,从静止开始沿框架无摩擦地下滑。框架的质量、宽度,框架与斜面间的动摩擦因数,与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取,,
若框架固定,求导体棒的最大速度;
若框架固定,导体棒从静止开始下滑6m时速度,求此过程回路中产生的热量Q及流过导体棒的电量q;
若框架不固定,求当框架刚开始运动时导体棒的速度大小。
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【题目】图甲为某一列简谐波时刻的图象,图乙是这列波上原点O从这一时刻起的振动图象,试求:
(1)波的传播方向和波速大小;
(2)经过2.5s后,P质点的位移和P质点运动的路程。
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【题目】某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下:在白纸上做一直线MN,并做出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直边与直线MN对齐,在垂线AB上插两个大头针P1和P2,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率。实验中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等。
(1)某同学用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是:__________________________。他应采取的措施是将半圆形玻璃砖沿MN线:_____(填:上移或下移)。
(2)为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,最少应插_____枚大头针。
(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图,为了计算折射率,应该测量的量(在光路图上标出)有:________________,计算折射率的公式是:_____。
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【题目】如图所示,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距l=0.5m,导轨一端接有R=4.0Ω的电阻。有一质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T。现用F=5N的水平恒力垂直拉动金属棒ab,使它由静止开始向右加速运动,当金属棒向右运动的距离为x=2m时速度达到v=10m/s。设导轨足够长。求:
(1)此时金属棒ab中电流I的大小和方向;
(2)此时金属棒ab两端的电压U;
(3)金属棒在向右运动2m的过程中,电阻R产生的焦耳热QR。
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【题目】用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转。下列说法哪些是正确的( )
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转
B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针先向左偏再向右转
C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转
D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏
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