【題目】如圖所示,以A、BCD為端點的半徑為R06m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi),B端、C端與光滑絕緣水平地面平滑連接.A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶。傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E5×105V/m。當(dāng)傳送帶以6m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動時,現(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10-3kg,帶電量q=+1×10-8C的物塊從傳送帶的右端由靜止放上傳送帶。小物塊運(yùn)動第一次到A時剛好能沿半圓軌道滑下。不計小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離,g10m/s2,已知A、D端之間的距離為12m。求:

1)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);

2)物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時速度;

3)物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時的速度達(dá)到最大,最大速度為多大。

【答案】1μ=025 2vD1=3m/s 3

【解析】試題分析:1)由題意及向心力公式得:

解得:

小滑塊從DA的過程中被全程加速,由動能定理得:

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得:μ=025

2)小物塊從D出發(fā),第一次回到D的過程,由動能定理得:

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得:vD1=3m/s

3)設(shè)第n次到達(dá)D點時的速度等于傳送帶的速度,由動能定理得:

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得:n=4

由于n=4為整數(shù),說明小物塊第4次到達(dá)D點時的速度剛好等于傳送帶的速度,則小物塊將同傳送帶一起勻速到A點,再次回到D點在速度為,由動能定理得:

代入數(shù)據(jù)解得:

小物塊第5次到達(dá)D點后,將沿傳送帶做減速運(yùn)動,設(shè)在傳送帶上前進(jìn)距離S后與傳送帶速度相等,由動能定理得:

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得:S=06m

從以上計算可知,小物塊第5次到達(dá)D點后,沿傳送帶做減速到傳送帶中點以后即同傳送帶一起勻速到A點,以后的運(yùn)動將重復(fù)上述的過程,因此小物塊第5次到達(dá)D點速度最大,最大速度為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生用圖甲所示的實驗裝置,測量物塊在斜面上向下勻加速滑動的某段過程中摩擦力所做的功。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過程中得到紙帶的一部分如圖乙所示,圖中的s1 s2 s3 s4 s5是6個連續(xù)點A、B、C、D、E、F兩相鄰點間的距離。

(1)根據(jù)紙帶可計算打點計時器在打下各點時物塊的速度大小。要計算νB,已經(jīng)測得s1,還需要測量______

A.s2 B.s3 C.s4 D.s5

(2)要測量物塊在BD段運(yùn)動過程中摩擦力所做的功WBD,已經(jīng)測得s1、 s2 s3、s4,已知重力加速度為g。

①下列器材,還需要的是___________

A.秒表 B.天平 C.彈簧秤

②下列物理量,還需要測量是_________

A.紙帶的總長度 B.斜面的高度 C.斜面的傾角

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是航空母艦上一種彈射裝置的模型,“E”字形鐵芯長為l的三個柱腳的兩條縫中存在正對的由B指向A、C的磁場,該磁場任意時刻均可視為處處大小相等方向相同如圖乙所示,初始時縫中有剩余磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0;繞在B柱底部的多匝線圈P用于改變縫中磁場的強(qiáng)弱,已知通過線圈P加在縫中的磁場與線圈中的電流大小存在關(guān)系B=k1IQ為套在B柱上的寬為x、高為y的線圈共n匝,質(zhì)量為m,電阻為R,它在外力作用下可沿B柱表面無摩擦地滑動,現(xiàn)在線圈P中通以I=k2t的電流,發(fā)現(xiàn)Q立即獲得方向向右大小為a的加速度,則

1線圈P的電流應(yīng)從a、b中的哪一端注入?t=0時刻線圈Q中的感應(yīng)電流大小I0。

2為了使Q向右運(yùn)動的加速度保持a不變,試求Q中磁通量的變化率與時間t的函數(shù)關(guān)系

3若在線圈Q從靠近線圈P處開始向右以加速度a勻加速直到飛離B柱的整個過程中,可將Q中的感應(yīng)電流等效為某一恒定電流I,則此過程磁場對線圈Q做的功為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置。某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,如圖所示,圖中O點是打點計時器打出的第一個點,12、3是連續(xù)打下的三個點。

1)實驗時,為減小空氣阻力的影響,重物應(yīng)選 (將正確選項前的字母填入空格中)。

A.鐵錘 B.木塊

2)打點計時器每隔時間T打一個點,打出2點時,重錘下落的速度v2 = ,(將正確選項前的字母填入空格中)。

ABC

3)在實驗中,由于各種阻力不可避免地存在,重物下落過程中減少的重力勢能通常會 (選填略大于略小于)其增加的動能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實驗裝置做 探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗:

下面列出了一些實驗器材:

電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外,還需要的實驗器材有:__________。(多選)

A.秒表 B.天平(附砝碼)

C.刻度尺(最小刻度為mmD.低壓交流電源

實驗中,需要平衡小車和紙帶運(yùn)動過程中所受的阻力,正確的做法是 。

A.小車放在木板上,把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在不受繩的拉力時沿木板做勻速直線運(yùn)動。

B.小車放在木板上,掛上砂桶,把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在砂桶的作用下沿木板做勻速直線運(yùn)動。

C.小車放在木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動。

實驗中,為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動的拉力,砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是__________。這樣,在改變小車上砝碼的質(zhì)量時,只要砂和砂桶質(zhì)量不變,就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。

實驗中需要計算小車的加速度。如圖所示,A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點,若相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T,AB間的距離為x1,B、C間的距離為x2,則小車的加速度a=__________。已知T=0.10s,x1=5.90cmx2=6.46cm,則a=__________m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

某小組在研究外力一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量M,分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù)。在分析處理數(shù)據(jù)時,該組同學(xué)產(chǎn)生分歧:甲同學(xué)認(rèn)為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可以作出小車加速度a與其質(zhì)量M的圖像,如圖甲,然后由圖像直接得出aM成反比。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)驗證a與其質(zhì)量倒數(shù)是否成正比,并作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖像,如圖乙所示。你認(rèn)為同學(xué) (選填)的方案更合理。

另一小組在研究小車質(zhì)量一定時,加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,用改變砂的質(zhì)量的辦法來改變對小車的作用力F,然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出aF圖像,如圖所示。發(fā)現(xiàn)圖像既不過原點,末端又發(fā)生了彎曲,可能原因是________。

A.沒有平衡摩擦力,且小車質(zhì)量較大

B.平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過大,且砂和砂桶的質(zhì)量較大

C.平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過小,且砂和砂桶的質(zhì)量較大

D.平衡摩擦力時,木板的傾斜角度過小,且小車質(zhì)量較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ的光滑傾斜軌道在最底端與一半徑為r的光滑半圓弧軌通過極短的一小段光滑曲軌道平滑連接,使半圓軌道的最高點、圓心、最低點在同一豎直線上,讓一小球從傾斜軌道上某一位置由靜止釋放,沿傾斜軌道和半圓弧軌道運(yùn)動,經(jīng)過圓弧的頂點水平拋出,試判斷小球有沒有可能垂直落在斜面上,若能,斜面傾角應(yīng)滿足什么條件?若不能,請說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運(yùn)動,忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表,火星和地球相比( )

行星

星體半徑/m

星體質(zhì)量/kg

公轉(zhuǎn)軌道半徑/m

地球

64×106

60×1024

15×1011

火星

34×106

64×1023

23×1011

A.火星的公轉(zhuǎn)周期較大

B.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度較大

C.火星表面的重力加速度較小

D.火星的第一宇宙速度較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了以下實驗方案來驗證電荷守恒定律。

實驗

操作

步驟一:手持有機(jī)玻璃棒,用力將兩塊起電板快速摩擦后分開

步驟二:將其中一塊板插入箔片驗電器上端的空心金屬球不要接觸金屬球

步驟三:將兩塊板同時插入空心金屬球

實驗

圖解

實驗

現(xiàn)象

箔片張開

箔片閉合

根據(jù)以上實驗過程和觀察到的現(xiàn)象,回答下列問題:

1步驟二的實驗現(xiàn)象說明___________________;

2步驟三的實驗現(xiàn)象說明___________________;

3該研究性實驗________填“能”或“不能”驗證電荷守恒定律。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】空間有一勻強(qiáng)電場,在電場中建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系O-xyz,M、N、P為電場中的三個點,M點的坐標(biāo)為0,a,0,N點的坐標(biāo)為a,0,0,P點的坐標(biāo)為a,,。已知電場方向平行于直線MN,M點電勢為0,N點電勢為1 V,則P點的電勢為

AV BV

CV DV

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