【题目】如下图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到光滑水平面的距离为h=0.8m。已知A的质量为m,物块B的质量是小球A的5倍,静止于水平传送带左端的水平面上且位于O点正下方,传送带右端有一带半圆光滑轨道的小车,小车的质量是物块B的5倍,水平面、传送带及小车的上表面平滑连接,物块B与传送带的动摩擦因数μ=0.5,其余摩擦不计,传送带长L=3.5m,以恒定速率v0=6m/s顺时针运转。现拉动小球使线水平伸直后由静止释放,小球运动到最低点时与物块发生正碰,小球反弹后上升到最高点时与水平面的距离为。若小车不固定,物块刚好能滑到与圆心O1等高的C点。重力加速度为g=10m/s2,小球与物块均可视为质点。求:
(1)小球与物块相碰后物块B的速度vB大小。
(2)若滑块B的质量mB=1kg,求滑块B与传送带之间因摩擦而产生的热量Q及带动传
送带的电动机多做的功W电。
(3)小车上的半圆轨道半径R大小。
【答案】(1) (2)Q=12.5J, (3)R=1.5m
【解析】(1)小球A下摆及反弹上升阶段机械能守恒,由机械能守恒定律得:
①
②
B碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mvA=-mv1+5mvB③
代入数据解得: vB=1(m/s)④
(2)经过时间t,B与传送带速度相等,由匀变速直线运动速度公式得:
v0=vB+at ⑤
μmBg =vBa ⑥
代入数据解得:t=1(s) ⑥
物块滑行的距离: ⑦
传送带的位移:S传=vt=6(m)⑧
则:Sx=S传-S物=2.5(m) ⑨
滑块B与传送带之间因摩擦而产生的热量:Q=μmBg Sx= 12.5(J)⑩
电动机多做的功
代入数据解得:W电=30(J)
(3)物块在传送带上一直加速到达右端时恰好与传送带速度相等,系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得: 5mv0=(5m+25m)v
由机械能守恒定律得:
代入数据解得:R=1.5(m)
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【题目】如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻且R1>r,R2为光敏电阻,当光照强度减小时阻值增大,L为小灯泡,C为电容器,电表均为理想电表.闭合开关S后,若增大照射光强度,则
A. 电压表的示数减小
B. 电源的输出功率增大
C. 电容器上的电荷量增加
D. 两表示数变化量的比值不变
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【题目】在“测定直流电动机的效率”实验中,用如图所示的实物图测定一个额定电压U=6 V、额定功率为3 W的直流电动机的机械效率。
(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图(电动机用表示) ____________。
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6 V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5 m,所测物理量及测量结果如下表所示:
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是______;可估算出电动机线圈的电阻为______ Ω。
(4)从前4次的实验数据可以得出:UI________(填“>”“<”或“=”) 。
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【题目】2017年1月9日,大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴有中微子的产生,例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于核反应的说法,正确的是
A. +→ +是α衰变方程, → +是β衰变方程
B. 高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,其核反应方程为 +→ +
C. 衰变为,经过3次α衰变,2次β衰变
D. +→ + +3是核裂变方程,也是氢弹的核反应方程
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【题目】速度相同的一束粒子(不计重力)经速度选择器射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是
A.该束带电粒子带正电
B.速度选择器的P1极板带负电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越小
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【题目】如图电路,C为电容器的电容,D为理想二极管(具有单向导通作用),电流表.电压表均为理想表。闭合开关 S 至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片 P 向左移动一小段距离,结果发现电压表V 1的示数改变量大小为 U 1 ,电压表V 2 的示数改变量大小为 U 2 ,电流表 A 的示数改变量大小为I ,则下列判断正确的有( )
A. 滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量不变
B. 的值变大
C. 的值不变,且始终等于电源内阻r
D. 滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少
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【题目】2017年12月30日,北京首条磁悬浮轨道交通S1线在门头沟开通试运营,标志着我国成为世界第二个掌握中低速磁悬浮技术的国家。其简化后的结构原理简图如图所示,其中悬浮线圈和导向线圈分别位于车体的底部和侧面。间隙传感器能够控制悬浮线圈和导向线圈中电流大小,下列说法中正确的是
A. 导向线圈的主要作用是使列车处于悬浮状态
B. 当列车沿水平直轨道平稳运行时,悬浮线圈中的电流不变
C. 通电的悬浮线圈和导向线圈与金属导轨之间都是斥力作用
D. 间隙传感器控制导向线圈中的电流发生改变是为了使列车加速
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【题目】如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带电的质点在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( )
A. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
B. 带电质点一定是从P点向Q点运动
C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
D. 三个等势面中,等势面a的电势最高
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【题目】如图所示,A为置于地球赤道上的物体,B为绕地球椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,B、C运行轨道与赤道在同一平面内,P为B、C两卫星轨道的交点,巳知A、B、C绕地心运动的周期相同,下列说法正确的是
A. 卫星B在近地点的速度大于卫星C的速度
B. 卫星B在P点的加速度大于卫星C的加速度
C. 卫星C的运行速度小于物体A的速度
D. 卫星C和物体A具有相同大小的加速度
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