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有一段长为1.8 m,质量为2.4 kg的链条,放在高为1.0m的水平桌面上,有吊在桌面的边缘,以地面为参考平面,计算链条的重力势能.(取g=10m/s2
解:可将链条分成两部分分别求其重力势能,
再将两部分的重力势能相加.
放在桌面上的部分占链条的
其质量为2.4 kg=1.6 kg,
重力势能为EP1=m1gh=1.6×10×1.0 J=16 J.
悬在空中的部分占链条的
其质量为
长度为
重力势能为EP2=  
所以总的重力势能为Ep=EP1+EP2=21.6 J.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,abcd为质量m′=4kg的U形导轨,放在光滑绝缘的水平面上,其ab边与cd边平行且与bc边垂直,ad端为开口端.另有一根质量m=1.2kg的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ左边用固定的竖直绝缘立柱e、f挡住PQ使其无法向左运动,处于匀强磁场中,磁场以OO′为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度大小均为B=1.6T.导轨的bc段长l=0.5m,其电阻r=0.8Ω,金属棒PQ的电阻R=0.4Ω,其余电阻均可不计,金属棒PQ与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=4N的水平拉力,设导轨足够长,g取10m/s2,求:
(1)导轨运动的最大加速度;
(2)流过导轨的最大电流;
(3)拉力F的最大功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,abcd为质量M=2kg的“精英家教网”型导轨(电阻不计),放在光滑绝缘的、倾角为θ=37°的斜面上,另有一根质量m=1.2kg的截面为正方形的金属棒PQ平行于bc边放在导轨上面,PQ棒左侧靠着绝缘的垂直于斜面固定的光滑立柱e、f.导轨和金属棒都处于匀强磁场中,磁场以OO′为界,OO′左侧的磁场方向垂直于斜面向上,右侧的磁场方向沿斜面向下,磁感应强度大小都为B=1.0T.导轨的bc段长L=1.0m,棒PQ单位长度的电阻为r0=0.5Ω/m,金属棒与导轨始终接触良好,两者间的动摩擦因数μ=0.5.设导轨和光滑斜面都足够长,将导轨无初速释放,求(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.图中MN、bc、OO′、PQ彼此平行且处在水平方向.导轨abcd不会因运动而变形.)
(1)导轨运动的最大加速度;
(2)导轨运动的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个“”形导轨PONQ,其质量为M=2.0 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中.另有一根质量为m=0.60 kg的金属棒CD跨放在导轨上,CD与导轨间的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行,左边靠着光滑的固定立柱a、b.匀强磁场以ab为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80 T,如图3-6-16所示.已知导轨ON段长为0.50 m,电阻是0.40 Ω,金属棒CD的电阻是0.2 Ω,其余电阻不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD中的电流达到4 A时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10 m/s2.求:

图 3-6-16

(1)导轨运动起来后,C、D两点哪点电势较高?

(2)导轨做匀速运动时,水平拉力F的大小是多少?

(3)导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F的最小值是多少?

(4)CD上消耗的电功率P=0.8 W时,水平拉力F做功的功率是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个“”形导轨PONQ,其质量为M=2.0 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中.另有一根质量为m=0.60 kg的金属棒CD跨放在导轨上,CD与导轨间的动摩擦因数是0.20,CD棒与ON边平行,左边靠着光滑的固定立柱a、b.匀强磁场以ab为界,左侧的磁场方向竖直向上(图中表示为垂直于纸面向外),右侧磁场方向水平向右,磁感应强度的大小都是0.80 T,如图3-6-16所示.已知导轨ON段长为0.50 m,电阻是0.40 Ω,金属棒CD的电阻是0.2 Ω,其余电阻不计.导轨在水平拉力作用下由静止开始以0.2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,一直到CD中的电流达到4 A时,导轨改做匀速直线运动.设导轨足够长,取g=10 m/s2.求:

图 3-6-16

(1)导轨运动起来后,C、D两点哪点电势较高?

(2)导轨做匀速运动时,水平拉力F的大小是多少?

(3)导轨做匀加速运动的过程中,水平拉力F的最小值是多少?

(4)CD上消耗的电功率P=0.8 W时,水平拉力F做功的功率是多大?

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