【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一傾角θ=370的傳送帶,兩皮帶輪AB軸心之間的距離L=3.2m,沿順時針方向以vo=2m/s勻速運動。一質(zhì)量m=2kg的物塊P從傳送帶頂端無初速度釋放,物塊P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)u=0.5。物塊P離開傳送帶后在C點沿切線方向無能量損失地進人半徑為m的光滑圓弧形軌道CDF,并與位于圓弧軌道最低點F的物塊Q發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,物塊Q的質(zhì)量M=1kg=物塊P和Q均可視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:
(1)物塊P從傳送帶離開時的速度大小:
(2)物塊P與物塊Q磁撞后瞬間,物塊P對圓弧軌道壓力大小的取值范圍。
【答案】(1) (2)34.4N ≤FN ≤77.6N
【解析】(1) 物塊在未到達與傳送帶共速之前,所受摩擦力方向沿傳送帶向下,
由牛頓第二定律得
解得 a1=10m/s2
所需時間t1==0.2S
沿斜面向下運動的位移x1=t2=0.2m
當物塊p的速度與傳送帶共速后,由于 所以物塊P所受摩擦力方向沿傳送帶向上,
由牛頓第定律得
解得a2=2m|s2
物塊P以加速度a2以運動的距離為 x2=L-x1=3m
設物塊P運動到傳送帶底端的速度為v1,
由運動學公式得
解得v1= 4m/s
(2)設物塊P運動到F點的速度為v2,由動能定理得
解得v2=6m/s
若物塊p與物塊Q發(fā)生完全彈性碰撞,并設物塊P碰撞后的速度為v3,物塊碰撞后的速度為 ,則兩物塊的碰撞過程動量守恒,碰撞前后動能之和不變,
解得
若物塊P 與物塊Q發(fā)生完全非彈性碰撞,則
所以物塊P的速度范圍為
2m/s ≤ V3≤4m/s
在F點由牛頓第二定律得
FN-mg=
物塊P碰撞后間對圓弧軌道的壓力為FN,由牛頓第三定律可得
34.4N ≤FN ≤77.6N
綜上所述本題答案是:(1) (2)34.4N ≤FN ≤77.6N
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【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接,勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物塊2拴接,下端壓在桌面上(不拴接),整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),F(xiàn)施力將物塊1緩慢豎直上提,直到下面那個彈簧的下端剛脫離桌面。在此過程中,物塊2的重力勢能增加了________,物塊1的重力勢能增加了________。
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【題目】如圖所示,通電金屬桿ab質(zhì)量m=12g,電阻R=1.5Ω,水平地放置在傾角θ=30°的光滑金屬導軌上.導軌寬度d=10cm,導軌電阻、導軌與金屬桿的接觸電阻忽略不計,電源內(nèi)阻r=0.5Ω.勻強磁場的方向豎直向上,磁感應強度B=0.2T,g=10m/s2,若金屬桿ab恰能保持靜止,求:
(1)金屬桿ab受到的安培力大;
(2)電源的電動勢大小E.
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【題目】沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線,其波速為200m/s,則下列說法正確的是__________ (填人正確選項前的字母。)
A.圖中質(zhì)點b 的加速度將增大
B.從圖示時刻開始,經(jīng)0.01S質(zhì)點a通過的路程為40cm,此時相對平衡位置的位移為零
C.從圖示時刻開始,經(jīng)0.01S質(zhì)點b位于平衡位置上方,并向上做減速運動
D.若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,該波所遇到障礙物的尺寸一般不小于20m
E.若此波遇到另一列波,并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,則另一列波的頻率為5OHZ
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【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)的直角坐標系xOy中有一光滑金屬導軌AOC,其中曲線導軌OA滿足方程y=Lsin kx,長度為的直導軌OC與x軸重合,整個導軌處于豎直向上的勻強磁場中.現(xiàn)有一長為L的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向做勻速直線運動,已知金屬棒單位長度的電阻為R0,除金屬棒的電阻外其余電阻均不計,棒與兩導軌始終接觸良好,則在金屬棒運動過程中,它與導軌組成的閉合回路( )
A. 電流逐漸增大 B. 電流逐漸減小
C. 消耗的電功率逐漸增大 D. 消耗的電功率逐漸減小
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【題目】長為a、寬為b的矩形線框有n匝,每匝線圈電阻為R.如圖所示,對稱軸MN的左側有磁感應強度為B的勻強磁場,第一次將線框從磁場中以速度v勻速拉出,第二次讓線框以ω=2v/b的角速度轉過90°角.那么( )
A. 通過導線橫截面的電荷量q1∶q2=1∶n
B. 通過導線橫截面的電荷量q1∶q2=1∶1
C. 線框發(fā)熱功率P1∶P2=2n∶1
D. 線框發(fā)熱功率P1∶P2=1∶2
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【題目】“風云四號”是我國新一代的靜止軌道氣象衛(wèi)星,為了慶祝它的正式交付投入使用,2017年9月25日至9月28日期間,微信啟動頁面換成由“風云四號”從太空拍攝的高清東半球云圖(如圖)。下列關于“風云四號”氣象衛(wèi)星的說法,正確的是
A. 它一定位于赤道正上空
B. 它運行的線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
C. 它繞地球運行的角速度比靜止在赤道上的物體的角速度小
D. 它繞地球運行的向心加速度比月球繞地球運行的向心加速度大
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【題目】如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間距離為d,上極板正中有一小孔,質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落,穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計,極板間電場可視為勻強電場,重力加速度為g),求:
(1)小球到達小孔處的速度;
(2)極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量;
(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間.
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【題目】甲同學利用如圖甲所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻,提供的器材有:
A.干電池兩節(jié),每節(jié)電動勢約為1.5 V,內(nèi)阻未知
B.直流電壓表V1、V2,內(nèi)阻很大
C.直流電流表A,內(nèi)阻可忽略不計
D.定值電阻R0,阻值未知,但不小于5 Ω
E.滑動變阻器
F.導線和開關
(1)請根據(jù)所給電路圖,以筆畫線代表導線,在圖乙所示的實物圖上將所缺導線畫上_______;
乙
(2)甲同學利用該電路完成實驗時,由于某根導線發(fā)生斷路故障,導致一只電壓表始終沒有讀數(shù),因此只記錄了一只電壓表和電流表的示數(shù),如下表所示,利用表格中的數(shù)據(jù)在圖丙中作出U–I圖象_______。
丙
(3)由圖象可知,兩節(jié)干電池總電動勢為_______V,總內(nèi)阻為______Ω(結果均保留三位有效數(shù)字)。由計算得到的數(shù)據(jù)可以判斷,有讀數(shù)的電壓表應為電壓表_____(選填“V1”或“V2”)。
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