(13分)如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长L1=1m,bc边的边长L2=0.4m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.2Ω。斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图像,ef线和gh的距离s=6.9m,t=0时线框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下从静止开始运动,线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动,重力加速度。
(1)求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速运动的速度v大小;
(2) 求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热;
(3)求线框从开始运动到ab边运动到 gh线处所用的时间。
(1)v=4m/s(2)Q=2J(3)1.9s
解析试题分析:(1)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
F-mgsinα=ma 1分
线框进入磁场前的加速度a=5m/s2 1分
线框进入磁场的过程中做匀速运动,所以线框abcd受力平衡
F=mgsinα+FA 1分
ab边进入磁场切割磁感线,产生的电动势
E=BL1v 1分
形成的感应电流
受到的安培力 1分
代入数据解得v=4m/s 1分
(2)线框进入磁场的过程中做匀速运动,根据功能关系有
Q=(F-mgsinα)L2 2分
解得Q=2J 1分
(3)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进入磁场的过程中,做匀速直线运动;线框完全进入磁场后至运动到gh线,仍做匀加速直线运动.
进入磁场前线框的运动时间为t1==0.8 s 1分
进入磁场过程中匀速运动时间为t2==0.1 s 1分
线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度大小仍为a=5 m/s2,该过程有
解得t3=1 s 1分
因此ab边由静止开始运动到gh线处所用的时间为t=t1+t2+t3=1.9s 1分
考点:考查了导体切割磁感线运动,功能关系,运动学规律的综合应用
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)我国第一艘航母“辽宁号”于2011年11月29日进行了第二次海试。据媒体报道,此次海试进行了舰载机测试,“拦阻索”是在飞机降落在甲板上时挂住飞机尾钩、增加向后的阻力减少滑行距离的装置。若一架质量为m=3×104kg的舰载机以v0=80m/s的速度降落在航母甲板上,滑行s=160m恰好停下,求:
(1)飞机滑行时的加速度a;
(2)飞机滑行的时间t;
(3)飞机滑行过程受到的平均阻力f。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(15分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内。问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分) 长1米的木板A,质量为M=1kg,静止在水平地面上。在木板最左端有一质量为m=2kg的小物块B,在沿水平向右F=10牛的恒力作用下由静止开始运动,物块和木板、木板和水平面间的滑动摩擦系数分别为。在把小物块从木板右端拉下去的过程中,求:
(1)运动过程中A、B的加速度分别是多大?
(2)在此过程中木板运动的位移为多大?(小物块可看作质点)(g取10m/s2)
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(9分)在福州市的一个十字路口附近,一辆质量m="2000" kg的小轿车正以Vo="8" m/s的速度
行驶,行驶到A点时发现前边路口出现红色交通信号灯,于是司机立即以大小a="4" m/s2的加速度紧急刹车,车恰好停在路口,求:(不考虑司机的反应时间,重力加速度g取10 m/s2)
(1)刹车所用的时间t。
(2)A点到路口的距离L。
(3)在刹车过程中该车所受的阻力F的大小。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(11分)频闪照相是研究物理问题的重要手段。如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长,倾角α=37°,闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据:sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求
(1)滑块沿水平面运动的速度大小;
(2)滑块沿斜面向上运动的加速度及向上运动的最大距离;
(3)试判断滑块在斜面上运动到最高点后,能否自行沿斜面下滑,并说明理由。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)t=6s时物体的速度,并在图乙上将6s内物体运动的v-t图像补画完整,要求标明有关数据。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=1kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10 m/s2.求:
(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力f
(2)工件与传送带之间的相对位移Δs
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)质量为60kg的消防队员从一根固定的竖直金属杆上由静止滑下,经2.5 s落地。消防队员受到的竖直向上的摩擦力变化情况如图所示,取g=10m/s2。在消防队员下滑的过程中:
(1)他落地时的速度多大?
(2)他克服摩擦力做的功是多少?
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