【题目】如图所示,四分之一的光滑圆弧轨道AB 与水平轨道平滑相连,圆弧轨道的半径为R=0.8m,有一质量为m=1kg 的滑块从A端由静止开始下滑,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,滑块在水平轨道上滑行L=0.7m 后,滑上一水平粗糙的传送带,传送带足够长且沿顺时针方向转动,取 g=10m/s2,求:
(1)滑块第一次滑上传送带时的速度 v1 多大?
(2)若要滑块再次经过B点,传送带的速度至少多大?
(3)试讨论传送带的速度v与滑块最终停下位置x(到B点的距离)的关系。
【答案】(1) 3m/s (2) m/s (3) 或
【解析】
(1)从A点到刚滑上传送带,应用动能定理
得
代入数据得,v1=3m/s.
(2)滑块在传送带上运动,先向左减速零,再向右加速,若传送带的速度小于v1,则物块最终以传送带的速度运动,设传送带速度为v时,物块刚能滑到B点,则
解得m/s
即传送带的速度必须大于等于m/s。
(3)传送带的速度大于或等于v1,则滑块回到水平轨道时的速度大小仍为v1
得s=0.9m,即滑块在水平轨道上滑行的路程为0.9m,则最后停在离B点0.2m处。
若传送带的速度m/s <v<3m/s,则滑块将回到B点,滑上圆弧轨道后又滑到水平轨道,最后停下,即
解得
若传送带的速度v<m/s,则滑块将不能回到B点,即
解得
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【题目】某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有“最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图所示,图中定值电阻R=1kΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10kΩ;电源电动势E为12V,内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:
A.阻值0~200Ω,额定电流0.3A
B.阻值0~20Ω,额定电流1A
应选的滑动变阻器是___(选填“A”或“B”)。
正确连线后,测得数据如表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
U/V | 0.00 | 3.00 | 6.00 | 6.16 | 6.28 | 6.32 | 6.36 | 6.38 | 6.39 | 6.40 |
I/mA | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.06 | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
(2)由以上数据分析可知,电压表应并联在M与_______(选填“O”或“P”)之间。
(3)在图中将电路图补充完整。
(______)
(4)从表中数据可知,该电学元件的电阻特点是:_______________。
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【题目】如图所示,质量M=2kg、高h=0.2m的长木板静止在粗糙的水平地面上,长木板与地面间的动摩擦因数。在长木板上放置一个质量m=lkg的铁块(可视为质点),开始时铁块离长木板左端B点的距离L=0.5m,铁块与木板间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g =10m/s2。若在长木板上加一个水平向右的恒力F,求:
(1)要将长木板从铁块下抽出,水平向右的恒力F应满足什么条件。
(2)若水平向右的恒力为17N,铁块与长木板分离时两者的速度大小。
(3)在(2)中,在铁块落地前的整个过程中,铁块、长木板和地面组成的系统因摩擦所产生的热量。
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【题目】2019年1月11日1时11分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星2D”卫星发射升空,升空后的卫星能量补给主要靠太阳能电池.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象,图线b是某纯电阻电器的U-I图象.则在该光照强度下,把该电池和该电器组成一个电路时,电池的
A.输出功率为12.5W
B.内阻为5.5Ω
C.内耗功率为0.5W
D.效率约为69%
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【题目】如图所示的电路中,电源电动势Ed=18V,内阻r=10Ω,一定值电阻R0=79Ω,变阻箱R1接入电路电阻为91Ω.一平行板电容器水平放置,电容器极板长L=50cm,板间距离d=40cm,此时,将变阻箱阻值调到R1=91Ω,一电子以v0=2.0×106m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器.(电子所带电荷量e=1.6×10-19C,电子的质量时9.1×10-31kg)求:
(1)若电容器的电容C=2μF,则此时电容器极板上带电量多大?
(2)电子飞出电容器时的沿垂直于板面方向偏移的距离y?
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【题目】如图所示为研究平行板电容器电容的实验.电容器充电后与电源断开,其电量可视为不变.与电容器相连的静电计用来测量电容器的电压.在常见的电介质中,空气的相对介电常数是最小的.当极板间插入其它的电介质板时,下列说法中正确的是( )
A.电容器的电容将增大
B.静电计指针偏角将减小
C.电容器两平行板间的电场强度将增大
D.电容器两平行板间的电势差将减小
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【题目】如图,竖直固定挡板与静置于水平轨道上的小物块a之间夹有压缩的轻质弹簧,弹簧被锁定且与a接触但不粘连。水平轨道的MN段粗糙,其余部分光滑。N处有一小物块b,用不可伸长轻质细绳悬挂于某点O处。某时刻弹簧解锁,弹簧恢复原长后,a进入MN段,之后与b发生碰撞并粘连在一起。已知a与MN段的动摩擦因数为0.5,MN长度为l, a、b质量均为m,重力加速度为g。弹簧被锁定时的弹性势能为1.5mgl,细绳能承受的拉力最大值为20mg。
(1)求a与b碰前瞬间a的速率;
(2)a、b碰后,若要细绳始终拉直,求细绳的长度r需满足的条件。
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【题目】为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻,某同学设计了如图甲所示的实验电路,其中R为电阻箱,R0=5Ω为保护电阻.
(1)断开开关S,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,以为横坐标,画出的关系图线(该图线为一直线),如图乙所示.由图线可求得电池组的电动势E=_________V,内阻r=_________Ω.(保留两位有效数字)
(2)引起该实验系统误差的主要原因是____________________________.
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【题目】如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场点与点在同一电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度分别从点和点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过点,在此过程中,下列说法正确的是
A. 从点进入的粒子先到达点
B. 从点进入的粒子电荷量较小
C. 从点进入的粒子动量变化较大
D. 从点进入的粒子电势能变化较小
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