练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    5．如图所示，虚线左侧空间有一方向水平向右的匀强电扬，场强E=5×108N/C．足够长的光滑水平导轨MN部分处于匀强电场中，右端N与水平传送带平滑连接，导轨上放有质量m=1.0kg、电荷量q=1×10-8C、可视为质点的带正电滑块A，传送带长L=2.0．第一次实验时，使皮带轮沿逆时针方向转动，带动传送带以速率v=3.0m/s匀速运动，由静止释放A，A在电场力作用下向右运动，以速度vA=$\sqrt{17}$m/s滑上传送带，并从传送带右端P点水平飞出落至地面上的Q点，已知A与传送带之间的动障擦因数μ=0.20，重力加速度g取10m/s2．求：

    （1）A到达传送带右端P点时的速度大小；
    （2）第二次实验时，使皮带轮沿顺时针方向转动，带动传迭带以速率v=3.0m/s匀速运动，调整A由静止释故的位置，使A仍从P点水平飞出落至Q点．求A的初始位置距虚线的距离的范围．

    分析 （1）根据牛顿第二定律，结合滑动摩擦力与运动学公式，即可求解；
    （2）根据要从P点飞出后仍落到地面上Q点，A在P点的速率必为3m/s，分等于$\sqrt{17}$m/s，与小于$\sqrt{17}$m/s，两种情况，结合运动学公式，求得速度范围，再由动能定理，即可求解．

    解答 解：（1）A在传送带上做匀减速运动，设加速度大小为a，则有：μmg=ma；
    代入数据，解得：a=2m/s2；
    由运动学公式：${v}_{P}^{2}-{v}_{A}^{2}=-2aL$；
    代入数据，解得：vP=3m/s；
    （2）要从P点飞出后仍落到地面上Q点，A在P点的速率必为3m/s，
    当皮带顺时针转动时，若vA=$\sqrt{17}$m/s，则A在传送带上一直匀减速运动，到达P点时的速度恰好为3m/s，从P点飞出仍落到地面上的Q点；
    若vA＜$\sqrt{17}$m/s，则A在传送带上可能先减速运动，达到3m/s后和传送带一起匀速运动，也可能先加速运动，
    达到3m/s后传送带一起匀速运动，其中的临界情况是A在传送带上一直匀加速运动，
    到达P点时的速度恰好为3m/s，
    设这种情况下A刚滑上传送带时的速度为v0；
    由运动学公式，则有${v}_{P}^{2}-{v}_{0}^{2}=2aL$；
    代入数据，解得：v0=1m/s．
    因此，A刚滑上传送带时的速度需要满足$1m/s≤{v}_{A}≤\sqrt{17}m/s$；
    设A的初始位置与虚线间的距离为x，由动能定理，则有：$qEx=\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}-0$
    代入数据，解得：0.1m≤x≤1.7m；
    答：（1）A到达传送带右端P点时的速度大小3m/s；
    （2）A的初始位置距虚线的距离的范围0.1m≤x≤1.7m．

    点评 考查皮带问题，掌握受力分析的方法，理解运动学公式与动能定理的应用，注意第（2）问分vA＜$\sqrt{17}$m/s，或vA=$\sqrt{17}$m/s两种情况进行分析讨论．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．下列关于曲线运动的描述中，正确的是（　　）
    A．曲线运动可以是匀速运动B．曲线运动一定是变速运动
    C．曲线运动加速度、速度都变化D．曲线运动的加速度可能为零

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．关于打点计时器的使用说法正确的是（　　）
    A．电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
    B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
    C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短
    D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．某实验小组用如图1所示的装置探究合外力做功与动能变化的关系，水平轨道右侧安装有光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，传感器可以测出细线的张力，细线的另一端跨过定滑轮上砝码盘，实验时：

    （1）测出小车、力传感器和挡光板的总质量M；
    （2）用二十分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d=5.50mm；
    （3）保持轨道水平，调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动，读出力传感器的读数F1；
    （4）增加砝码盘里砝码的质量让小车由静止开始做加速运动，测出小车从静止运动到光电门的距离s，读出力传感器的读数F2和挡光板经过光电门的时间t；
    （5）小车从静止到经过光电门的过程中，计算滑块动能变化量的表达式△Ek=$\frac{1}{2}$M（$\frac{d}{t}$）2；计算合外力做功的表达式W合=（F2-F1）s，即可找到合外力做功与动能变化的关系．（结果用“d、s、M、F1、F2”表示）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    20．如图所示，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，导轨间距为L，左右两端接有定值电阻R1和R2，R1=R2=R，整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．质量为m、长度为L的导体棒MN放在导轨上，棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨与棒的电阻．两根相同的轻质弹簧甲和乙一端固定，另一端同时与棒的中点连接．初始时刻，两根弹簧恰好处于原长状态，棒有水平向左的初速度v0，第一次运动至最右端的过程中R1产生的电热为Q，下列说法中正确的是（　　）
    A．初始时刻棒所受安培力大小为$\frac{2{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}}{R}$
    B．棒第一次回到初始位置的时刻，R2的电功率为$\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}_{0}^{2}}{R}$
    C．棒第一次到达最右端的时刻，两根弹簧具有弹性势能的总量为$\frac{1}{2}$mv${\;}_{0}^{2}$-2Q
    D．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，R1中的电流由b指向a

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．已知一足够长的传送带倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度、质量为m的物块（如图a所示）以此时为t=0时刻，记录小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小|v1|＞v2），已知传送带的速度保持不变，下列判断正确的是（　　）
    A．0～t1时间内，物块对传送带做正功
    B．物块与传送带间的动摩擦因数μ小于tanθ
    C．0～t2时间内，合力对物块做功为$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12
    D．0～t1时间内，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．下列说法正确的是（　　）
    A．汽车鸣笛驶近路人的过程中，路人听到的笛声频率大于笛声源的频率
    B．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与双缝间的距离成正比
    C．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率
    D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    14．将质量m=2kg的小物块从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑出，斜面上的速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示，求：
    （1）物块上滑和下滑的加速度a1、a2．
    （2）斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ；
    （3）物块从开始到再次回到斜面底端时，克服摩擦所产生的热能Q．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示．有一个竖直放置的光滑Г型框架，质量相等的滑块A、B分别套在框架的水平杆和竖直杆上，两滑块用不可伸长的轻绳相连，两滑块均可视为质点．用手托住B物体使A、B系统静止，使绳水平伸直．然后释放滑块B，当细绳与竖直方向的夹角为600时，滑块B沿竖直杆下落的速度大小为V，则连接AB的绳长为（　　）
    A．$\frac{4{v}^{2}}{g}$B．$\frac{3{v}^{2}}{g}$C．$\frac{3{v}^{2}}{4g}$D．$\frac{4{v}^{2}}{3g}$

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案