【题目】如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,B点为水平面与轨道的切点,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:
(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最少?最小功为多少。
(3)x取何值时,完成上述运动推力最小?最小推力为多少。
【答案】
(1)
质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为vC,质点从C点运动到A点所用的时间为t,
在水平方向: x=vCt 竖直方向上:2R= gt2 解得
对质点从A到C由动能定理有 WF-mg·2R=
解得:
(2)
要使F力做功最少,确定x的取值,由WF=2mgR+ mv 知,只要质点在C点速度最小,则功WF就最小。若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v,由牛顿第二定律有 ,则v=
有 ,解得:x=2R
当x=2R时, WF最小,最小的功:WF= mgR
(3)
由式 ) 及WF=Fx得: )
F有最小值的条件是: 即x=4R
得最小推力为:F=mg.
【解析】(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为vC , 质点从C点运动到A点所用的时间为t ,
在水平方向: x=vCt 竖直方向上:2R= gt2 解得
对质点从A到C由动能定理有 WF-mg·2R=
解得: (2)要使F力做功最少,确定x的取值,由WF=2mgR+ mv 知,只要质点在C点速度最小,则功WF就最小。若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v , 由牛顿第二定律有 ,则v=
有 ,解得:x=2R
当x=2R时, WF最小,最小的功:WF= mgR(3)由式 ) 及WF=Fx得: )
F有最小值的条件是: 即x=4R
得最小推力为:F=mg.
本题考查了牛顿第二定律的应用
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【题目】为了测定和描绘“220V;40W”的白炽灯灯丝的伏安特性曲线,可以利用调压变压器供电.调压变压器上一一种自耦变压器,它只有一组线圈L,绕在闭合的环形铁芯上,输入端接在220B交流电源的火线与零线之间,输出端有一个滑动触头P,移动它的位置,就可以使输出电压在0~250V之间连续变化,如图所示,画出的是调压变压器的电路图符号.实验室备有交流电压表、交流电流表、滑动变阻器、电键、导线等实验器材.
(1)在图中完成实验电路图________.
(2)说明按的实验电路图进行测量,如果电表内阻的影响不能忽略,电压较高段与电压较低段相比较,哪段误差更大_________?为什么_____________?
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【题目】用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A. 图甲中的A1、A2的示数相同
B. 图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C. 图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D. 图乙中的 A1、A2的指针偏角相同
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【题目】某导体中的电流随其两端的电压变化,如图实线所示,则下列说法中正确的是
A. 加5 V电压时,导体的电阻是5 Ω
B. 加12 V电压时,导体的电阻是8 Ω
C. 由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小
D. 由图可知,随着电压减小,导体的电阻不断减小
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【题目】如图所示,在匀强电场中,将带电荷量的电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了的功,再从B点移到C点,电场力做了的功。求:
(1)A、B两点间的电势差和B、C两点间的电势差;
(2)如果规定B点的电势为零,则A点和C点的电势分别为多少?
(3)作出过B点的一条电场线。(只保留作图的痕迹,不写做法)
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【题目】有关电动势的说法中不正确的是( )。
A. 电源的电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
B. 当外电路断开时,电源的电压与电源电动势相等
C. 电源提供的电能越多,电源的电动势越大
D. 当电路中通过1库仑电荷量时,电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值
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【题目】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,利用实验得到了8组数据,在图(a)所示的I-U坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
(1)根据图线的坐标数值,请在图(b)中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。
(2)(多选题)根据图(a),可判断出下图中正确的关系图是(图中 P 为小灯泡功率)(______)
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【题目】如图所示的直角坐标系中,在直线x=-4L0和y轴之间的区域内存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场的方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-4L0,-2L0)到C(-4L0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q,质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A'(0, 2L0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。
(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)求AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
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【题目】如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab间距离Lab=3cm,bc间距离Lbc=4cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角。一个所带电量q=﹣4×10﹣8C的负电荷从a点移到b点克服电场力做功Wab=1.2×10﹣6J.求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)电荷从b点移到c点,电场力所做的功;
(3)a、c两点间的电势差。
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