17.如图所示.OO / 右侧是绝缘的水平面.左侧是一水平足够长的传送带.正以速度v0顺时针转动.绝缘平面与传送带吻接处良好.今在距离为OO / 为x0处放一静止的带正电的小物块.其质量为m,所带电荷量不变.物块在电场力作用下向左运动.并冲上传送带.已知:物块受的电场力Eq=mg.传送带的恒定速度为v0=,水平面和传送带与物块间的动摩擦因数为μ=0.5.求: (1)物块在传送带上向左运动时.距OO / /的最大水平距离s, (2)物块在传送带上运动时.电动机为了维持传送带匀速转动.对传送带所多提供的能量多大? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(09年长春市一调)(10分)如图所示,OO / 右侧是绝缘的水平面,左侧是一水平足够长的传送带,正以速度v0顺时针转动,绝缘平面与传送带吻接处良好。今在距离为OO / x0处放一静止的带正电的小物块(可视为质点),其质量为m,所带电荷量不变(电荷量q未知)。物块在电场力作用下向左运动,并冲上传送带,已知:物块受的电场力Eqmg,传送带的恒定速度为v0;水平面和传送带与物块间的动摩擦因数为μ=0.5。求:

(1)物块在传送带上向左运动时,距OO /  /的最大水平距离s

(2)物块在传送带上运动时,电动机为了维持传送带匀速转动,对传送带所多提供的能量多大?

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如图所示,固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨MN、M′N′和OP、O′P′间距都是l,二者之间固定两组竖直半圆形轨道PQM和P′Q′M′,两轨道间距也均为l,且PQM和P′Q′M′的竖直高度均为4R,两个半圆形轨道的半径均为R.轨道的QQ′端、MM′端的对接狭缝宽度可忽略不计,图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架,能使导轨系统位置固定.将一质量为m的金属杆沿垂直导轨方向放在下层金属导轨的最左端OO′位置,金属杆在与水平成θ角斜向上的恒力作用下沿导轨运动,运动过程中金属杆始终与导轨垂直,且接触良好.当金属杆通过4R距离运动到导轨末端PP′位置时其速度大小vP=4
gR
.金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力,以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计.
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(1)已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为μ,求金属杆所受恒力F的大小;
(2)金属杆运动到PP′位置时撤去恒力F,金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道PQ和P′Q′,又在对接狭缝Q和Q′处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道QM和Q′M′的内侧,求金属杆运动到半圆轨道的最高位置MM′时,它对轨道作用力的大小;
(3)若上层水平导轨足够长,其右端连接的定值电阻阻值为r,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.金属杆由第二组半圆轨道的最高位置MM′处,无碰撞地水平进入上层导轨后,能沿上层导轨滑行.求金属杆在上层导轨上能滑行的最大距离.

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如图所示,质量为2 g的小球,带有1×10 C负电荷,静置于水平绝缘桌面MN上的P点,P距桌面右端点N的距离为0.5 m,小球与水平桌面之间的动摩擦因数为0.1,桌面MN距水平面OO′的高度为1.2 m.过N点的竖直虚线右侧存在互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,场强E=20 N/C,磁场方向水平向里,磁感应强度B=2.5 T.现突然在桌面正上方加一场强也为E,方向水平向左的匀强电场,使小球沿MN运动,最终落到水平面OO′上.g取10 m/s,求

(1)小球从P点到刚落到水平面OO′所需的时间;

(2)小球从P点到刚落到水平面OO′的运动过程中,机械能和电势能的改变量各是多少?

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如图所示,质量为2 g的小球,带有1×10 C负电荷,静置于水平绝缘桌面MN上的P点,P距桌面右端点N的距离为0.5 m,小球与水平桌面之间的动摩擦因数为0.1,桌面MN距水平面OO′的高度为1.2 m.过N点的竖直虚线右侧存在互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,场强E=20 N/C,磁场方向水平向里,磁感应强度B=2.5 T.现突然在桌面正上方加一场强也为E,方向水平向左的匀强电场,使小球沿MN运动,最终落到水平面OO′上.g取10 m/s,求

(1)小球从P点到刚落到水平面OO′所需的时间;

(2)小球从P点到刚落到水平面OO′的运动过程中,机械能和电势能的改变量各是多少?

 

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如图所示,质量为2 g的小球,带有1×10 C负电荷,静置于水平绝缘桌面MN上的P点,P距桌面右端点N的距离为0.5 m,小球与水平桌面之间的动摩擦因数为0.1,桌面MN距水平面OO′的高度为1.2 m.过N点的竖直虚线右侧存在互相正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,场强E=20 N/C,磁场方向水平向里,磁感应强度B=2.5 T.现突然在桌面正上方加一场强也为E,方向水平向左的匀强电场,使小球沿MN运动,最终落到水平面OO′上.g取10 m/s,求
(1)小球从P点到刚落到水平面OO′所需的时间;
(2)小球从P点到刚落到水平面OO′的运动过程中,机械能和电势能的改变量各是多少?

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一、选择题(每小题4分,共48分)

1.BC:气体失去了容器的约束会散开,是由于扩散现象的原因;水变成水蒸汽时,需要吸收热量,分子动能不变,分子势能增加,选B。气体体积增大,压强不变温度升高,由热力学第一定律可知,吸热,故选C。气体压强与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数有关,气体温度升高,体积变大时,压强可以不变或减小。

2.A:干路中总电阻变大,电流变小,路端电压变大;电容器的电荷量变大,电源总功率变小,灯泡变暗。

3.AC:汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力,故下坡的速度一定大于v;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否则不可能达到匀速运动。

4.D:P点加速运动说明此波向左传播,故Q点向上运动,N点向上运动。

5.B:子弹上升速度减小,阻力变小,加速度变小,下降时向上的阻力变大,向下的合力变小,加速度仍变小。

6.BD:弹簧的弹性势能增大,物体的重力势能减小;物体的机械能变小,系统的机械能不变。

7.B:小球的质量未知,动能无法求出;加速度可由公式Δs=at2求出;不是无精度释放的位置,不满足相邻距离奇数之比关系;当地的重力加速度未知,不能验证小球下落过程中机械能是否守恒。

8.AD;只能外轨高于内轨时,斜面的支持力和重力的合力才能指向轴心。火车转变的向心力是重力和支持力的合力,推得:mgtanθ=m; anθ=;得:v2hr;故选AD。

9.AD若弹簧的长度大于原长,说明m2的摩擦力大于其重力的分力,故μ1<μ2;若弹簧的长度小球原长,说明m1的摩擦力大于其重力的分力,μ1>μ2

10.BC:小灯泡的伏安特性曲线是在电阻变化下画出的,其斜率不是电阻;电阻是电压与电流的比值;功率是电压与电流的乘积。

11.C:物体与卫星的角速度相同,半径大的线速度大;由a=ω2r可知加速度是卫星的大;该卫星不一定是同步卫星,也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星。

12.A:将每个区域的电场合成,画出垂直电场线的等势面。

二、实验题(12分)

13.(1)0.830 (3分)(2)D (3分)(3)B (3分) (4)9.76 (3分)

14.(10分)解:设O点距A点的距离为h,AB的距离s,下落时间为t1,初速度为v0,则无电场平抛时,水平:s=v0t1 (1分)   竖直:h=    (1分)

得:s=                         (2分)

有电场平抛时,水平:2s=v0t2 (1分)   竖直:h=     (1分)

竖直方向的加速度 a=(1分) 代入得:2s= (1分)

解得:E=                          (3分)

15.(10分)解:(1)依题知,木块受到的滑动摩擦力为3.12N (1分)

  而 f=μN=μmg                 (2分)

   得动摩擦因数μ==0.4       (2分)

学科网(Zxxk.Com) (2)木块受力如图所示,根据牛顿第二定律有

F-mgsinθ-f1=ma    ①                (2分)

而f1=μN1=μmgcosθ    ②         (2分)

联立①②式并代入数据解得:F=8.7N    (1分)

16.(10分)解:设3m的物体离开弹簧时的速度v1

根据动量守恒定律,有

  (3m+m)v0=m?2v0+3mv1                     (3分)

解得:v1                           (2分)

根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:

W1m(2v0)2mv02mv02                   (2分)

W23m(v0)23mv02=-mv02                 (2分)

弹簧对两个物体做的功分别为:W=W1+W2          (1分)

17.(10分)解:(1)物体由A到B,设到达B点速度为vt,由动能定理得:

Eqx0-μmgx0 (2分) 解得:vt

由公式:0--2μgs  (1分)

得物块距OO / 的最大水平距离:s==x0                       (1分)

   (2)设物块在传送带上速度减为零后,从传送带返回达到与传送带相同的速度v0时的位移为x,由动能定理得:μmgx=-0               (1分)

  得:x=x0<x0,故物块没有到达B点时,已经达到了和传送带相同的速度。

(1分)

  物块在传送带上向左运动的时间:t1      (1分)

    物块从左向右返回到与传送带具有相同速度v0的时间:  (1分)

  物块相对传送带运动的过程中传送带的位移:s1=v0(t1+t2)              (1分)

  传送带所受到的摩擦力:f=μmg

  电动机对传送带多提供的能量等于传送带克服摩擦力做的功:

  W=fs1=μmg×              (1分)

  说明:其它方法正确同样得分。

 

 

 

 

 


同步练习册答案