【題目】如圖所示,在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區(qū)域MNPQ,磁感應(yīng)強度B的大小為5 T,磁場寬度d=0.55 m,有一邊長L=0.4 m、質(zhì)量m1=0.6 kg、電阻R=2 Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2=0.4 kg的物體相連,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,將線框從圖示位置由靜止釋放,物體到定滑輪的距離足夠長.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)線框abcd還未進入磁場的運動過程中,細線中的拉力為多少?
(2)當ab邊剛進入磁場時,線框恰好做勻速直線運動,求線框剛釋放時ab邊距磁場MN邊界的距離x多大?
(3)在(2)問中的條件下,若cd邊恰離開磁場邊界PQ時,速度大小為2 m/s,求整個運動過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少?
【答案】(1)2.4 N; (2)0.25 m; (3)0.1 J;
【解析】試題分析:(1)m1、m2運動過程中,以整體法有
m1gsin θ-μm2g=(m1+m2)a
a=2 m/s2
以m2為研究對象有T-μm2g=m2a(或以m1為研究對象有m1gsin θ-T=m1a
T=2.4 N
(2)線框進入磁場恰好做勻速直線運動,以整體法有
m1gsin θ-μm2g-=0
v=1 m/s
ab到MN前線框做勻加速運動,有
v2=2axx=0.25 m
(3)線框從開始運動到cd邊恰離開磁場邊界PQ時:
m1gsin θ(x+d+L)-μm2g(x+d+L)= (m1+m2) +Q
解得:Q=0.4 J
所以Qab=Q=0.1 J
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【題目】某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(guī)律,裝置如圖所示,水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子,滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器.把彈簧拉長5 cm后由靜止釋放,滑塊開始振動.他們分析位移—時間圖象后發(fā)現(xiàn),滑塊的運動是簡諧運動,滑塊從最右端運動到最左端所用時間為1s,則彈簧振子的振動頻率為_____Hz;以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向,則滑塊運動的表達式為x=_____ cm.
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【題目】如圖所示a、b間接入正弦交流電,理想變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報警系統(tǒng)原理圖,R2為熱敏電阻,隨著溫度升高其電阻變小,所有電表均為理想電表,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R3為一定值電阻。當R2所在處出現(xiàn)火情時,以下說法中正確的是
A. V1的示數(shù)減小,V2的示數(shù)減小 B. V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小
C. A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大 D. A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)減小
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【題目】歷史上有些科學家曾把相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”),“另類加速度”定義為,其中v0和vx分別表示某段位移x內(nèi)的初速度和末速度.A>0表示物體做加速運動,A<0表示物體做減速運動.而現(xiàn)在物理學中加速度的定義式為,下列說法正確的是( 。
A. 若A不變,則a也不變
B. 若A>0且保持不變,則a逐漸變大
C. 若A不變,則物體在中間位置處的速度為
D. 若A>0且保持不變,則物體在中間時刻的速度小于
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【題目】我們都有這樣的體驗:手電筒里的兩節(jié)串聯(lián)的干電池用久了以后,燈泡發(fā)“紅”光,這時我們常說“電池沒電了”,有人為了“節(jié)約”, ”,在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用.已知新電池的電動勢E1=1.5V、內(nèi)阻r1=0.3Ω;舊電池的電動勢E2=1.5V;內(nèi)阻r2=6.7Ω;小燈泡上標有“3V;3W”,
且電阻不隨溫度變化.則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為___________W.(已知兩電池串聯(lián)的總電動勢等于兩電池的電動勢之和),根據(jù)計算結(jié)果,你認為新舊電池搭配使用的做法是否合理___________(填“合理”或“不合理”).
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【題目】某同學把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,按如圖所示安裝實驗儀器,以此定量探究動能定理,此外還準備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、鉤碼、天平(帶砝碼)等。
(1)若要完成該實驗,必須的實驗器材還有________。
(2)實驗過程中需注意的是______(填字母代號)
A.所掛鉤碼越重越好
B.實驗時需要將木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.實驗時需要調(diào)整滑輪的高度,使得細線與木板平行
D.待小車運動后,再合上打點計時器電源開關(guān)
(3)該同學將鉤碼重力做的功當作細繩拉力做的功,經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些,這一情況可能是下列哪些原因造成的______(填字母代號)。
A.先接通電源再釋放小車
B.小車釋放時離打點計時器太近
C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉
D.鉤碼做勻速運動,鉤碼重力大于細繩拉力
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【題目】如圖所示,A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘,相距為0.25l。小球C用細繩拴在鐵釘B上,BC=l(細繩不會斷),初始時刻如圖所示,F(xiàn)給小球一個垂直于繩的速度v,使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動,繩子拉力為F。當繩子繞過鐵釘A時,下列說法正確的 ( )
A. 周期變小
B. 角速度為4v/l
C. 繩子拉力變?yōu)?/span>4F/3
D. 繩子拉力的功率變大
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【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到達同一水平,則 ( )
A. 重力的平均功率相同
B. 到達底端時兩物體的動能相同
C. 到達底端時重力的瞬時功率相同
D. 動量的變化量相同
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【題目】如圖所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=4:1, 電源電壓u=220 sin314t(V),原線圈電路中接入熔斷電流I0=1A的保險絲,副線圈電路中接入一可變電阻R,則 ( )
A. 電壓表的讀數(shù)為55V
B. 當可變電阻R的阻值變大時,電源的輸入功率變大
C. 可變電阻R的阻值等于15Ω時保險絲將熔斷
D. 副線圈的輸出功率一定是200W
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