(9分)、我國南方大部分省區(qū)曾經(jīng)遭遇了罕見的雪災(zāi),此次災(zāi)害過程造成17個。▍^(qū)、市、兵團)不同程度受災(zāi)。尤其是雪災(zāi)天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹(如圖甲),使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加,導致鐵塔被拉倒、壓塌(如圖乙),電力設(shè)施被嚴重損毀,給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時,可將之視為如圖所示丙的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔(左右對稱)質(zhì)量為,塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L,其單位長度的質(zhì)量為,輸電線頂端的切線與豎直方向成角。已知冰的密度為,設(shè)冰層均勻包裹輸電線上,且冰層的橫截面為圓形,其半徑為R(輸電線的半徑可忽略)
求(l)因為冰層包裹,每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少?
(2)被冰層包裹后,輸電線在最高點、最低點的張力
(1)(2)最高點最低點
解析試題分析:(1)相鄰鐵塔間輸電線上結(jié)冰的體積為,冰的質(zhì)量
根據(jù)受力平衡,每個塔收到兩個拉力F,每根輸電線受到兩個拉力,根據(jù)相互作用
對輸電線分析可得兩個拉力的合力為輸電線重力,同樣對塔受力分析,兩個拉力F合力也等于輸電線重力。
所以結(jié)冰后塔受到的壓力增加值等于冰的質(zhì)量即
(2)對一根輸電線受力分析,受到重力和兩個拉力作用,受力分析如下圖,根據(jù)對稱性,兩個拉力大小相等,根據(jù)力合成的矢量法則則有,即得最高點拉力
最低點,輸電線趨于水平,繩子最低點張力即等于最高點拉力的水平分力。因此最低點張力
考點:共點力的平衡
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離L=0.40 m,金屬導軌所在平面與水平面夾角θ=37°,在導軌所在的平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強度B=0.50 T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場.金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5 V、內(nèi)阻r=0.50 Ω的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040 kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止.導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5 Ω,金屬導軌電阻不計,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,
求:(1)通過導體棒的電流;
(2)導體棒受到的安培力大;
(3)導體棒受到的摩擦力.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(19分)如圖所示,平面直角坐標系的y軸豎直向上,x軸上的P點與Q點關(guān)于坐標原點O對稱,距離為2a。有一簇質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒,在xoy平面內(nèi),從P點以相同的速率斜向右上方的各個方向射出(即與x軸正方向的夾角θ,0°<θ<90°),經(jīng)過某一個垂直于xoy平面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的有界勻強磁場區(qū)域后,最終會聚到Q點,這些微粒的運動軌跡關(guān)于y軸對稱。為使微粒的速率保持不變,需要在微粒的運動空間再施加一個勻強電場。重力加速度為g。求:
(1)勻強電場場強E的大小和方向;
(2)若一個與x軸正方向成30°角射出的微粒在磁場中運動的軌道半徑也為a,求微粒從P點運動到Q點的時間t;
(3)若微粒從P點射出時的速率為v,試推導微粒在x>0的區(qū)域中飛出磁場的位置坐標x與y之間的關(guān)系式。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ,質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止狀態(tài),求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上,在與水平方向成37°角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下,以4.0m/s的速度向右做勻速直線運動。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2。
求:(1)金屬塊與桌面間的動摩擦因數(shù);
(2)如果從某時刻起撤去拉力,則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
在豎直平面內(nèi)固定一半徑為的金屬細圓環(huán),質(zhì)量為的金屬小球(視為質(zhì)點)通過長為的絕緣細線懸掛在圓環(huán)的最高點.當圓環(huán)、小球都帶有相同的電荷量(未知)時,發(fā)現(xiàn)小球在垂直圓環(huán)平面的對稱軸上處于平衡狀態(tài),如圖所示.已知靜電力常量為,則有( )
A.繩對小球的拉力 |
B.電荷量 |
C.繩對小球的拉力 |
D.電荷量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1 m,導軌平面與水平面成θ = 37°角,下端連接阻值為R=2Ω的電阻。磁場方向垂直導軌平面向上,磁感應(yīng)強度為0.4T。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導軌上,棒與導軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導軌由靜止開始下滑。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向;
(2)求金屬棒下滑速度達到5m/s時的加速度大小;
(3)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時,求電阻R消耗的功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(19分)如圖所示,在傾角為30°的光滑斜面上,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在固定擋板C上,另一端連接一質(zhì)量為m的物體A,—輕細繩通過定滑輪,一端系在物體A上,另一端有一細繩套,細繩與斜面 平行,物體A處于靜止狀態(tài),F(xiàn)在細繩套上輕輕掛上一 個質(zhì)量也為m的物體B,A將在斜面上做簡諧運動。試求:
(1)物體A的振幅;
(2)物體A的最大速度值;
(3)物體B下降到最低點時,細繩對物體B的拉力值。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
物理學在揭示現(xiàn)象本質(zhì)的過程中不斷發(fā)展,下列說法正確的是
A.通電導線受到的安培力,實質(zhì)上是導體內(nèi)運動電荷受到洛侖茲力的宏觀表現(xiàn) |
B.穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化時電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,是因為變化磁場在周圍產(chǎn)生了電場使電荷定向移動 |
C.磁鐵周圍存在磁場,是因為磁鐵內(nèi)有取向基本一致的分子電流 |
D.踢出去的足球最終要停下來,說明力是維持物體運動的原因 |
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