(10分)已知一足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的傾角為300,以一定的速度勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K,物塊的質(zhì)量m=1kg,以此時(shí)為t=0時(shí)刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示,若圖中取沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较,其中v1=-6m/s, v2=4m/s, t1="0.5s," g取10 m/s2,已知傳送帶的速度保持不變。 求:
(1)物塊與傳送帶間的摩擦系數(shù);
(2)0~t2內(nèi)帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)多消耗的電能;
(3)0~t2內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能;
(1)(2)23.3J(3)29.17J
解析試題分析:(1)(3分)由于最終物塊與帶共速,所以物體開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng),
由圖象可知物體的加速度大小為,方向沿傳送帶向下,
根據(jù)牛頓第二定律有:
求得:(3分)由圖可知:
傳送帶在0~t2內(nèi)通過(guò)的位移:
(2)根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能
(3)(4分)因?yàn)槲矬w與傳送帶的相對(duì)位移:
產(chǎn)生的內(nèi)能:
考點(diǎn):考查了牛頓第二定律,功能關(guān)系,能力守恒定律的綜合應(yīng)用
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻R處,,其他電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距為d=0.8m,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小B=0.25T。MN=PQ=x=0.85m,金屬棒與兩導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4,電阻R與邊界MP的距離s=0.36m。在外力作用下讓ab棒由靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)磁場(chǎng)向右,加速度a=2m/s2 ,g取10m/s2
(1)求穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中平均電流的大小。
(2)計(jì)算自金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi),外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系。
(3)讓磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,用導(dǎo)線將a、b端接到一量程合適的電流表上,讓ab棒重新由R處向右加速,在金屬棒到達(dá)MP之前,電流表會(huì)有示數(shù)嗎?簡(jiǎn)述理由。已知電流表與導(dǎo)軌在同一個(gè)平面內(nèi)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(8分)下圖為某小型企業(yè)的一道工序示意圖,圖中一樓為原料車間,二樓為生產(chǎn)車間.為了節(jié)約能源,技術(shù)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)滑輪裝置用來(lái)運(yùn)送原料和成品,在二樓生產(chǎn)的成品裝入A箱,在一樓將原料裝入B箱,而后由靜止釋放A箱,若A箱與成品的總質(zhì)量為M,B箱與原料的總質(zhì)量為m(m<M),這樣在A箱下落的同時(shí)會(huì)將B箱拉到二樓生產(chǎn)車間,當(dāng)B箱到達(dá)二樓平臺(tái)時(shí)可被工人接住,若B箱到達(dá)二樓平臺(tái)時(shí)沒(méi)有被工人接住的話,它可以繼續(xù)上升h高度速度才能減小到零.不計(jì)繩與滑輪間的摩擦及空氣阻力,重力加速度為g,求:
(1)一樓與二樓的高度差H;
(2)在AB箱同時(shí)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中繩對(duì)B箱的拉力大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運(yùn)動(dòng),最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒(méi)有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1,取g=10m/s2。求:
(1)小車的長(zhǎng)度L;
(2)A在小車上滑動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量;
(3)從A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí),經(jīng)5s小車離原位置的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上,并且與框架的兩個(gè)邊垂直。整個(gè)裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。電路中除外,其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求:
① ab速度是5m/s時(shí),棒的加速度是多大?
② 當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度后,撤去外力F此后感應(yīng)電流還能產(chǎn)生多少熱量?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,一個(gè)帶電為+q質(zhì)量為m的小球,從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速水平拋出, 在距拋出點(diǎn)L(水平距離)處有根管口比小球稍大的豎直細(xì)管,管的上端口距地面h/2。為了使小球能無(wú)碰撞地通過(guò)管子,可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),
求:(1)小球的初速度
(2)應(yīng)加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)
(3)小球落地時(shí)的動(dòng)能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,足夠長(zhǎng)的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m,電阻可忽略不計(jì),其所在平面與水平面成θ=37°角.有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于導(dǎo)體框平面.一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻為R=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上,某時(shí)刻起將導(dǎo)體棒由靜止釋放.已知導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)求導(dǎo)體棒剛開(kāi)始下滑時(shí)的加速度的大。
(2)求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度和重力的最大功率.
(3)從導(dǎo)體棒開(kāi)始下滑到速度剛達(dá)到最大時(shí)的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電量Q=2C,求導(dǎo)體棒在此過(guò)程中消耗的電能.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求:
(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí),重力的瞬時(shí)功率是多大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)某同學(xué)玩“彈珠游戲”裝置如圖所示,S形管道BC由兩個(gè)半徑為R的1/4圓形管道拼接而成,管道內(nèi)直徑略大于小球直徑,且遠(yuǎn)小于R,忽略一切摩擦,用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s到A位置,由靜止釋放,小球到達(dá)管道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)管道恰好無(wú)作用力,求:( )
⑴小球到達(dá)最高點(diǎn)C的速度大;
⑵若改用同樣大小質(zhì)量為2m的小球做游戲,其它條件不變,求小球能到達(dá)的最大高度;
⑶若改用同樣大小質(zhì)量為m/4的小球做游戲,其它條件不變,求小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。
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