【題目】伽利略在研究自出落體運動時,猜想自由落體的速度是均勻變化的,他考慮了速度的兩種變化:一種是速度隨時間均勻變化,另一種是速度隨位移均勻變化。速度隨位移均勻變化的運動也確實存在。已知一物體做速度隨位移均勻變化的變速直線運動.其速度與位移的關(guān)系式為v=+kx(為初速度,v為位移為x時的速度).
a.證明:此物體運動的加速度α和速度v成正比,且比例系數(shù)為k;
b.如圖乙所示,兩個光滑的水平金屬導(dǎo)軌間距為L,左側(cè)連接有阻值為R的電阻.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒以初速度向右運動,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。除左邊的電阻R外,其他電阻均不計。已知棒的運動是速度隨位移均勻變化的運動,即滿足關(guān)系式v=+kx。設(shè)棒向右移動最遠的距離為s(s未知),求k值及當(dāng)棒運動到s時((0<<1)電阻R上的熱功率。
【答案】a、解析略;b、,
【解析】
a、v=v0-kx
△v=k△x
△t取趨近于0時,表示在時刻t的瞬時速度
b、方法一、設(shè)經(jīng)時間t,棒滑行距離x,速度變?yōu)?/span>v
感應(yīng)電動勢E=BLv
電流I=E/R
安培力FA=BIL,即FA=
將t分為n小段△t,在此段內(nèi)位移△x,規(guī)定向右為正。
由動量定理:
由可知,
當(dāng)x=s時v=0, ①
當(dāng)x=λs時 ②
聯(lián)立①②可得
當(dāng)速度為v時
R上消耗的功率
方法二、設(shè)經(jīng)時間t,棒滑行距離x,速度變?yōu)?/span>v
感應(yīng)電動勢E=BLv
電流I=E/R
安培力FA=BIL,即FA=
由牛頓第二定律F=ma
得出
由a結(jié)論k=
所以
當(dāng)x=s時 ①
當(dāng)x=λs時 ②
解得
當(dāng)速度為v時
R上消耗的功率
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【題目】圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的變流電源兩端,R0為定值電阻,R為光敏電阻(阻值隨光照強度的增大而減小).現(xiàn)觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2 A,電流表A2的示數(shù)增大了1.0 A,則下列說法正確的是( )
A. 電壓表V2示數(shù)增大
B. 電壓表V3示數(shù)增大
C. R光敏電阻上光照強度在增強
D. 該變壓器起升壓作用
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【題目】質(zhì)量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為μ。有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖所示。下面是沿b向a方向觀察時的四個平面圖,標(biāo)出了四種不同的勻強磁場方向,其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是 ( 。
A. B. C. D.
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【題目】如圖,一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動,其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且相對于過軌跡最低點P的豎直線對稱.忽略空氣阻力.由此可知( )
A. Q點的電勢比P點高
B. 油滴在Q點的動能比它在P點的大
C. 油滴在Q點的電勢能比它在P點的大
D. 油滴在Q點的加速度大小比它在P點的小
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【題目】如圖所示,M、N為兩個帶等量的正點電荷,在其連線的中垂線上有一點P(規(guī)定無窮遠處的電勢為零),下列說法中正確的是
A. P點電場強度方向水平向右
B. P點到O點電場強度大小可能先增大后減小
C. P點的電勢大于O點的電勢
D. O點的電勢為零
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【題目】某同學(xué)要做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗,實驗室提供了以下器材:
A.待測小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.5A)
B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω)
D.電壓表(量程3.0V,內(nèi)阻約為10kΩ)
E.電壓表(量程15.0V,內(nèi)阻約為50kΩ)
F.滑動變阻器(最大阻值為100Ω,額定電流50mA)
G.滑動變阻器(最大阻值為10Ω,額定電流1.0A)
H.電源(電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計)、電鍵及導(dǎo)線等。
(1)為了順利完成實驗并能減小實驗誤差,電流表應(yīng)選用_____、電壓表選用_____、滑動變阻器選用_____(均填寫實驗器材前的字母)
(2)該同學(xué)根據(jù)實驗要求選用了合適的器材,并完成部分電路的連接,如圖甲所示,請你幫他完成其余部分的線路連接_________(用黑色水筆畫線表示對應(yīng)的導(dǎo)線)。
(3)閉合電鍵后將滑動變阻器滑片從一端移向另一端,測出多組電壓表和電流表的數(shù)值,作出小燈泡的I﹣U圖線如圖乙所示,當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.6V時,小燈泡的功率P=_____W(保留2位有效數(shù)字)。
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【題目】下列敘述,正確的是___________。
A. 氣體吸熱后溫度一定升高
B. 對氣體做功可以改變其內(nèi)能
C. 熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體
D. 能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性
E. 物體從單一熱源吸收的熱量在不引起外界變化的情況下可全部用于做功
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【題目】如圖所示,在電場強度E=2×103V/m的勻強電場中有三點A、M和B,AM=4 cm,MB=3 cm,AB=5 cm,且AM邊平行于電場線,把一電荷量q=2×10-9C的正電荷從B移動到M點,再從M點移動到A點,電場力做功為( )
A. 1.6×10-7J
B. 1.2×10-7J
C. -1.6×10-7J
D. -1.2×10-7J
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【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置,研究細繩對小車的拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。通過改變動滑輪下所掛鉤碼的個數(shù)可以改變細繩對小車的拉力,實驗所用鉤碼質(zhì)量均為m。
(1)關(guān)于本實驗,下列說法正確的是_________
A.實驗時,小車應(yīng)靠近打點計時器,先釋放小車后,再接通電源,打出一條紙帶,同時記錄彈簧秤的示數(shù)
B.本實驗不需要平衡摩擦力
C.實驗過程中,動滑輪和所掛鉤碼所受的重力等于彈簧秤示數(shù)的2倍
D.實驗中不需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
(2)某次實驗時,所掛鉤碼的個數(shù)為2個,記錄的彈簧秤示數(shù)為F,小車質(zhì)量為M,所得到的紙帶如圖所示,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,兩相鄰計數(shù)點間的距離分別為S1、S2、S3、S4,該同學(xué)分析小車運動過程中的BD段,在操作正確的情況下應(yīng)該有等式_____________成立。
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