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【题目】如图所示,小车B停在光滑的水平面上,小车由水平直板和四分之一的光滑圆弧组成,车的质量为M=2kg,车的右端用细绳与墙相连,绳刚好处于伸直状态;小车的圆弧半径为R=1m,水平直板的长为L=2m。质量为m=0.5kg的物块A(可视为质点)从车的右端以=6m/s的初速度滑上小车,结果刚好滑到圆弧的最高点,重力加速度g取为10m/s。求:

(1)物块与水平直板间的动摩擦因数;

(2)若物块刚滑上小车时绳断开,试分析物块能不能滑上圆弧。如果不能滑上圆弧,求出物块与车相对静止时的位置;如果能,求出物块在圆弧上上滑的最大高度。

【答案】(1)μ=0.4; (2)h=0.64m

【解析】(1)设物体与水平直板间的动摩擦因数为,根据功能关系有

解得

(2)设物块能滑上圆弧,且滑上圆弧最高点时与车的共同速度为,根据动量守恒有

解得:

此过程动能损失

由于

因此假设成立,即物块能上滑到圆弧

设物块在圆弧上上滑的最大高度为h,根据功能关系

解得:h=0.64m。

练习册系列答案
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【题目】某水电站通过总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户,其输出电功率是3×106 kW。现用500 kV 电压输电,则下列说法正确的是(  )

A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105 A

B. 输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV

C. 若改用5 kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kW

D. 输电线上损失的功率为ΔPU2/rU为输电电压,r为输电线的电阻

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【题目】如图所示为篮球趣味游戏,游戏者从离地H=1.5m处将篮球水平抛出,球可以直接从右侧离地h=0.5 m的孔进入篮内,也可与地面碰撞反弹一次后从孔进入篮内。设球与地面碰撞前后水平方向分速度不变,竖直方向分速度大小相等、方向相反,球拋出点离篮左侧的水平距离为L=5m,不计空气阻力,篮孔的直径比球的直径略大,重力加速度g,则球要从孔进入篮内,抛出的初速度大小可能为( )

A.

B.

C.

D.

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【题目】如图所示,在竖直平面内MN、PQ两光滑金属轨道平行竖直放置,两导轨上端M、P间连接一电阻R。金属小环a、b套在金属轨道上,质量为m的金属杆固定在金属环上,该装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直竖直平面向里。金属杆以初速度v0从图示位置向上滑行,滑行至最高点后又返回到出发点。若运动过程中,金属杆保持水平,两环与导轨接触良好,不计轨道、金属杆、金属环的电阻及空气阻力。金属杆上滑过程和下滑过程相比较,以下说法正确的是

A. 上滑过程所用时间比下滑过程短

B. 上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多

C. 上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程大

D. 上滑过程安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大

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【题目】如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v=2 m/s沿图示方向匀速运动。现将一质量为2 kg的小木块,从传送带的底端以v0=4 m/s的初速度,沿传送带运动方向滑上转送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,传送带足够长,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2。小物块从滑上转送带至到达最高点的过程中,下列说法正确的是

A. 运动时间为0.4 s

B. 发生的位移为1.6 m

C. 产生的热量为9.6 J

D. 摩擦力对小木块所做功为12.8 J

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【题目】如图所示,倾角为θ=37的倾斜光滑平行轨道与水平的光滑平行轨道平滑连接,导轨间距均为L=1m,倾斜轨道的上端接有定值电阻R=2Ω,虚线MN左侧有垂直于倾斜导轨平面向,上的匀强磁场,磁感应强度大小为,虚线PQ的右侧有垂直于水平导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为=1T。一个质量为m=lkg、电阻为r=1Ω、长为L=1m的直导体棒ab放在倾斜导轨上方,开始时离虚线MN的距离为=1.5m,现由静止释放导体棒,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,导体棒ab在磁场B中运动的时间为s,并最终停在水平导轨上虚线PQ的右侧且距离PQ=1 m的位置,重力加速度g取为10m/s,其他电阻不计,sin 37 =0.6,cos37=0.8,求:

(1)整个过程中,定值电阻R中产生的焦耳热大小;

(2)导体棒刚进入磁场时的速度大小;

(3)导体棒在倾斜轨道上运动过程中,定值电阻R中通过的电量。

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【题目】小车内光滑竖直圆轨道上有一小球,它们一起以速度v0匀速向右运动,当小车突然停止时,下列说法正确的是(g为重力加速度)(  )

A. 小球能上升的最大高度可能等于

B. 小球能上升的最大高度可能小于

C. 小球能上升的最大高度可能大于

D. 小球运动到最高点时向心加速度一定为0

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【题目】如图所示,地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转,均可视为匀速圆周运动。地球的公转轨道半径为R,公转周期为T.地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角)。已知该行星的最大视角为θ = /6,当行星处于最大视角处时,是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。求:

1)该行星的公转周期T

2)若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置),地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t

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【题目】如图所示,可视为发电机的模型:固定于水平面上的金属框架,处在竖直向下的匀强磁场中.

a.水平框架光滑(足够长),宽度为,电阻忽略不计,棒质量、电阻,匀强磁场的磁感应强度.现用的外力由静止开始向右棒,当棒的速度达到时,求:

棒所受的安培力;

)若此时撤去棒所受接力,直到停止运动,棒上产生的焦耳热.

b.金属棒沿框架以速度向右做匀速运动.框架边与边平行, 边与边垂直. 的长度均为,在运动过程中始终与平行,且与框架保持良好接触.磁场的磁感应强度为

)请根据法拉第电磁感应定律,推导金属棒中的感应电动势

)在上述情景中,金属棒相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关.请根据电动势的定义,推导金属棒中的感应电动势

提示:电动势在数值上等于非静电力把的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.如果移送电荷时非静电力所做的功为,那么电动势表示为:

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