【题目】某工厂生产流水线示意图如图所示,半径R=1 m的水平圆盘边缘E点固定一小桶,在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动,传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上,竖直高度h=1.25 m。AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一圆轨道,半径r=0.45 m,且与水平传送带相切于B点。一质量m=0.2 kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力6 N,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B点时,圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出,刚好落入圆盘边缘的小桶内。取g=10 m/s2,
求:(1)滑块到达圆弧轨道B点时速度;
(2)传送带BC部分的长度L;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件。
【答案】(1)3m/s(2)1.25m(3)
【解析】试题分析:(1)滑块由A点到B过程中,只有重力做功,由动能定理求出滑块经过B点的速度大小,根据牛顿第二定律和第三定律求解滑块到达B点时对轨道的压力;(2)滑块离开C后做平抛运动,要恰好落入圆盘边缘的小桶内,水平位移大小等于圆盘的半径R,根据平抛运动的规律求得滑块经过C点的速度,根据动能定理研究BC过程,求解BC的长度;(3)滑块由B点到C点做匀减速运动,由运动学公式求出时间,滑块从B运动到小桶的总时间等于圆盘转动的时间,根据周期性求解ω应满足的条件.
(1)滑块从A到B过程中,由动能定理,有
解得:
(2)滑块离开C点后做平抛运动,有
解得,
滑块由B到C过程中,据动能定理有:
解得
(3)滑块由B到C过程中,据运动学公式有: ,解得
则
圆盘转动的角速度ω应满足条件为,(n=1,2,3…)
解得: (n=1,2,3…)
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【题目】四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一,某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).
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【题目】在下列物理探究活动的表述中,加下划线标识的物体可以看作质点的是
A. 研究地球不同维度处的自转线速度 B. 研究地球绕太阳运动的周期
C. 研究飞机转弯时机翼的倾斜角度 D. 研究火车通过长江大桥的时间
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【题目】如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,(不计粒子的重力),则
A.在前t/2时间内,电场力对粒子做的功为qU/2
B.在后t/2时间内,电场力对粒子做的功为3qU/8
C.在粒子下落前d/4和后d/4的过程中,电场力做功之比为1:2
D.在粒子下落前d/4和后d/4的过程中,电场力做功之比为2:1
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【题目】如图所示,AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场,在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后,从M点飞离CD边界,再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点.已知OP间距离为d,粒子质量为m,电荷量为q,电场强度大小,不计粒子重力.试求:
(1)M、N两点间的距离
(2)磁感应强度的大小和圆形匀强磁场的半径
(3)粒子自O点出发到回到O点所用的时间
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【题目】如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一静电计相接,极板A接地,静电计此时指针的偏角为θ.下列说法正确的是
A.将极板A向左移动一些,静电计指针偏角θ变大
B.将极板A向右移动一些,静电计指针偏角θ变大
C.将极板A向上移动一些,静电计指针偏角θ变大
D.在极板间插入一块有机玻璃板,静电计指针偏角θ变小
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【题目】如图,半径为R的圆板匀速转动,B为圆板边缘上的一点,当半径OB转动到某一方向时,在圆板中心正上方高h处以平行于OB方向水平抛出一小球,要使小球刚好能落在圆板上的B点(此后球不反弹),求:
(1)小球的初速度的大小;
(2)圆板转动的角速度.
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【题目】如图,真空中电量均为Q的两正点电荷,固定于一绝缘正方体框架的两侧面ABB1A1和DCC1D1中心连线上,且两电荷关于正方体中心对称,则
A. A、B、C、D四个点的电势相同
B. A1、B1、C1、D1四个点的电场强度相同
C. 负检验电荷q在A点的电势能小于在C1点的电势能
D. 正检验电荷q从C点移到C1点过程电场力对其做正功
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