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【题目】如图所示,一个质量为m=2kg的小球在细绳牵引下在光滑水平的平板上以速率v=1.0m/s做匀速圆周运动,其半径r=30cm。现将牵引的绳子迅速放长20cm,使小球在更大半径的新轨道上做匀速圆周运动。求:

1)实际这一过渡所经历的时间;

2)在新轨道上做匀速圆周运动时,小球旋转的角速度大小;

3)圆周的半径增大后对绳子的拉力为多大?

【答案】10.4s21.2rad/s31.44N

【解析】

(1)根据题意,迅速放长绳子,意味着小球某一时刻从某切线位置做离心运动,即以匀速直线运动过渡到大半径上,如图所示:

(2)当小球到达新轨道时,由于绳子作用使小球速度v的径向分量vn减为0,而只保留切线分量v1.则新的线速度v'=v1=vsinα=0.6m/s

(3)拉力提供向心力,即

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示,其中0x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是()

A. x1处电场强度为零

B. 粒子在0x2段做匀变速运动,x2x3段做匀速直线运动

C. x2x3段的电场强度大小方向均不变,为一定值

D. 0x1x2x3处电势φ0φ1φ2φ3的关系为φ32= φ01

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【题目】在匀强磁场的区域内有一根长为 L、质量为 m 的直导线,用两根绝缘轻质细绳悬挂在天花板下面,通有方向垂直纸面向内的电流I ,导线静止时细绳与纸面平行且与竖直方向的夹角为 θ,如图是导线静止时的截面图。磁感应强度 B 的大小和方向可能是

A. B=mgsinθ/IL,方向平行细绳向下 B. B=mgtanθ/IL,方向竖直向上

C. B=mgcosθ/IL,方向平行细绳向下 D. B=mg/IL,方向水平向右

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【题目】如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场, 磁感应强度和电场强度分别为 B E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板 S 下方有强度为B0的匀强磁场。下列判断正确的是

A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B. 质谱仪是分析同位素的重要工具

C. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P ,粒子的比荷越小

D. 能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于

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【题目】如图所示,两条足够长的平行金属导轨PQEF倾斜放置,间距为L,与水平方向夹角为θ 。导轨的底端接有阻值为R电阻,导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B,金属杆ab长也为L,质量为m,电阻为r置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0,经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求

1)金属杆ab刚向上运动时,流过电阻R的电流方向;

2)金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热;

3)金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。

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【题目】如图所示,利用斜面从货车上卸货,每包货物的质量 m,斜面倾角为 α,斜面的长度为 l,货物与斜面间的动摩擦因数为 μ,在货物从斜面顶端滑到底端的过程中,下面说法正确的是:()

A. 货物对斜面的压力为 mg

B. 重力对货物做的功为 mgl

C. 货物克服摩擦力做功 μmgcosα ·l

D. 支持力对货物有做功

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【题目】如图,光滑斜面的倾角为,斜面上放置一矩形导体线框边的边长为边的边长为,线框的质量为,电阻为,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为,斜面上线(平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的边始终平行底边,则下列说法正确的是

A. 线框进入磁场前运动的加速度为

B. 该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mgsin)l2

C. 线框做匀速运动的总时间为

D. 线框进入磁场时匀速运动的速度为

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【题目】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为 。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束与质源相距L4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别是n1n2,则=

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【题目】质量为M的物体内有光滑的圆形竖直轨道,现有一质量为m的小滑块在该圆形轨道内沿顺时针做圆周运动,AC分别为圆周的最高点和最低点,BD点与圆心O在同一条水平线上,小滑块运动时,物体M在水平地面上静止不动。有关物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的说法正确的是(当地的重力加速度为g) ( )

A. 小滑块在A点时,,摩擦力方向向左

B. 小滑块在B点时,,摩擦力方向向右

C. 小滑块在C点时,N (M+m)g,与地面无摩擦力

D. 小滑块在D点时,,摩擦力方向向左

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