【题目】如图所示为火车站装载货物的原理示意图,设AB段为斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的动摩因数μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底面的高度h=0.45m.货物从A点下滑,进入BC段时初速度v0 =10m/s.通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω=20 rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)若皮带轮顺时方针方向转动,试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离s随皮带轮角速度 变化关系.(只写结果,不写过程)
【答案】(1) (2) (3)
Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时, S=0.6m
II、10<ω<50 rad/s时, S= 0.06ω
III、50<ω<70 rad/s时, S= 0.06ω
Ⅳ、ω≥70 rad/s时, S=4.2m
【解析】货物从B到C做匀减速运动,加速度a==μg=6m/s2;
设到达C点速度为VC,则:v02-vC2=2aL,解得:VC=2m/s,
在C处,由牛顿第二定律得:m=10m=mg,
可知此时重力恰好充当向心力,货物在C处立刻做平抛运动.
落地点到C点的水平距离:s=vCt=vC =0.6m;
(2)皮带速度V皮=ωR=4m/s,由(1)的论证可知:v皮>vC,
货物先减速后匀速,从C点抛出的速度为vC′=4m/s,
落地点到C点的水平距离:s′=vC′t=vC′=1.2m;
(3)Ⅰ、0≤ω≤10rad/s时,S=0.6m,
II、10<ω<50rad/s时,S=ωR=0.06ω
III、50<ω<70rad/s时,S=ωR=0.06ω
Ⅳ、ω≥70rad/s时,S=vC=4.2m;
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【题目】如图所示,虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的轨迹1和2运动,由轨迹可以断定( )
A. 两个粒子的电性一定不同
B. 粒子1的动能先减少后增加
C. 粒子2的电势能增大后减小
D. 经过B、C两点,两粒子的速度一定相等
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【题目】如图所示,在两根平行长直导线M、N 中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd 和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自左向右在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( )
A. 沿abcda不变
B. 沿adcba不变
C. 由abcda 变成adcba
D. 由adcba 变成abcda
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【题目】如图所示,在平行金属带电极板MN 的电场中,若将电量为-4×10﹣6C的负点电荷从A点移到M 板,克服电场力做功8×10﹣4 J;若把该点电荷从A点移到N板,电场力做正功为4×10﹣4J。则:
(1) 若将该点电荷从M板附近移到N板,电荷的电势能变化多少?M、N 两板的电势差UMN等于多少?
(2) M板的电势φM和A点的电势φA分别是多少?
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【题目】如图,两水平面(虚线)之间的距离为H,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q(q>0)的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下,M在电场中做直线运动,不计空气阻力,重力加速度大小为g。求
(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比;
(2)A点距电场上边界的高度;
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【题目】如图所示,带正电的粒子以一定的速度v沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间距为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,则( )(不计粒子的重力)
A. 在前时间内,电场力对粒子做的功为
B. 在后时间内,电场力对粒子做的功为
C. 在粒子下落前和后的过程中.电场力做功之比为1:2
D. 在粒子下落前和后的过程中.电场力做功之比为1:1
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【题目】如图所示,一质量M=6kg的木板静止于光滑水平面上,其上表面粗糙,质量m=3kg的物块A停在B的左端。质量=0.5kg的小球用长L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞后反弹,反弹所能达到的最大高度为h=0.2m,物块与小球可视为质点, ,不计空气阻力,求:
(1)小球刚到最低点的速度大小;
(2)在最低点碰撞结束时A的速度;
(3)若 木板B足够长,A最终没有滑离B,求A在B上滑动的过程中系统损失的机械能。
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【题目】为测量一根金属丝(电阻约)的电阻率选用的电学器材:
电压表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
滑动变阻器()
学生电源(稳压输出)
开关
导线若干
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时,某次的测量结果如图甲所示,其读数为______ 。
(2)请在答题卡上用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整__________;
(3)如图丙所示,已依据实验数据在坐标纸上作出图线,请求出该金属丝的电阻值为_____ (结果保留两位有效数字)。
(4)有人认为用图像法求金属丝电阻是为了减小系统误差,他的观点是否正确?请说明理由__________。
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【题目】如图所示,离子源A产生的初速度为零、带电荷量为e、质量不同的正离子被电压为U1的加速电场加速后进入一电容器中,电容器两极板之间的距离为d,电容器中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场和匀强电场。正离子能沿直线穿过电容器,垂直于边界MN进入磁感应强度大小也为B的扇形匀强磁场中,∠MNQ=90°。(不计离子的重力)求:
(1)求质量为m的离子进入电容器时,电容器两极板间的电压U2;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上正离子的质量范围。
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