題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,質(zhì)量為0.05kg,長l=0.1m的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=0.5T.不通電時,輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流多大?(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10N/kg)
同學(xué)甲的解法如下:對銅棒受力分析如圖所示:
當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時,棒受力平衡,有:
FTcosθ=mg,FTsinθ=F安=BIl
得I==A=7.5A
同學(xué)乙的解法如下:
F安做功:WF=Fx1=BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2
重力做功:
WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)
由動能定理得:WF+WG=0
代入數(shù)據(jù)解得:I=A≈5.56A
請你對甲、乙兩同學(xué)的解法作出評價:若你對兩者都不支持,則給出你認為正確的解答.
如圖所示,質(zhì)量為0.05kg,長l=0.1m的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=0.5T.不通電時,輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流多大?(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10N/kg)
同學(xué)甲的解法如下:對銅棒受力分析如圖所示:
當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時,棒受力平衡,有:
FTcosθ=mg,FTsinθ=F安=BIl
得I==A=7.5A
同學(xué)乙的解法如下:
F安做功:WF=Fx1=BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2
重力做功:
WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)
由動能定理得:WF+WG=0
代入數(shù)據(jù)解得:I=A≈5.56A
請你對甲、乙兩同學(xué)的解法作出評價:若你對兩者都不支持,則給出你認為正確的解答.
如圖所示,質(zhì)量為0.05kg,長l=0.1m的銅棒,用長度也為l的兩根輕軟導(dǎo)線水平懸掛在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=0.5T.不通電時,輕線在豎直方向,通入恒定電流后,棒向外偏轉(zhuǎn)的最大角度θ=37°,求此棒中恒定電流多大?(不考慮棒擺動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,g取10N/kg)
同學(xué)甲的解法如下:對銅棒受力分析如圖所示:
當(dāng)最大偏轉(zhuǎn)角θ=37°時,棒受力平衡,有:
FTcosθ=mg,FTsinθ=F安=BIl
得I==A=7.5A
同學(xué)乙的解法如下:
F安做功:WF=Fx1=BIlsin37°×lsin37°=BI(lsin37°)2
重力做功:
WG=-mgx2=-mgl(1-cos37°)
由動能定理得:WF+WG=0
代入數(shù)據(jù)解得:I=A≈5.56A
請你對甲、乙兩同學(xué)的解法作出評價:若你對兩者都不支持,則給出你認為正確的解答.
第一問 車和物體收到的力都是摩擦力
f=μmg 車的加速度a1=f/M=μmg/M=1m/s^2
滑塊的加速度a2=f/m=μmg/m=5m/s^2
第二問 S=2.7m
假設(shè)不能從車上滑出 那么滑塊最后必定停留在車上 并且和車具有同樣的末速度 設(shè)為v'
因為系統(tǒng)在水平方向上所受的合外力為零 所以滿足動量守恒
Mv+mv0=(M+m)*v' → v'=v0*m/(M+m)=7.5*10/(10+50)=1.25m/s
然后我們看能量 如果系統(tǒng)的初動能減去末動能 小于摩擦力所能做的最大功(就是滑塊滑到頭 但沒掉下來) 那么假設(shè)成立 反之 不成立 不能明白的話 我們看下面具體的解答
先求系統(tǒng)的末動能 Ek'=1/2(M+m)v'^2=1/2*(50+10)*1.25^2=46.875(J)
系統(tǒng)的初動能 Ek=1/2mv0^2=1/2*10*7.5^2=281.25(J)
摩擦力所能做的最大功 W=fs=μmgs=0.5*10*10*3=150(J)
Ek-Ek'>W(wǎng) 所以也就是說 系統(tǒng)的初動能被摩擦力消耗掉一部分后【克服摩擦力做功】 所剩下的動能 還是要大于他們最后一起以同樣的速度運動時的動能 因此滑塊最后不肯能停在車上
那么 我們就來求滑塊落地時與平板車右端間的水平距離
因為滑塊滑出小車后 在水平方向上和小車都是做勻速運動
所以他們之間的距離 就是他們的速度差乘以滑塊落地所需的時間
那么 我們就需要算出滑塊的末速度v'和小車的末速度v''
現(xiàn)在有兩個未知數(shù) 那就必須有兩個方程
第一個方程是能量方程 Ek-W=1/2mv'^2+1/2Mv''^2
第二個方程是動量方程 mv0=mv'+Mv''
聯(lián)立這兩個方程 解得 v''=0.5m/s 或 v''=2m/s(舍掉)
從而得到v'=5m/s
接下來算滑塊落地要多長時間
由h=1/2gt^2 帶入數(shù)據(jù) 得t=0.6s
所以最后的答案: S=(v'-v'')*t=4.5*0.6=2.7m
某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記作L0,彈簧下端掛一個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L2;……;掛七個50g的砝碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作L7.
(1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值,其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤,它們的代表符號分別是________和________。
測量記錄表:
代表符號 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度數(shù)值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 |
| 8.60 | 10.3 | 12.1 |
|
(2)實驗中,L3和L7兩個值還沒有測定,請你根據(jù)右圖將這兩個測量值填入記錄表中。
(3)為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:
d1=L4-L0=6.90cm,d2=L5-L1=6.90cm,d3=L6-L2=7.00cm.
請你給出第四個差值:d4=________=________cm.
(4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50g砝碼時彈簧的平均伸長量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為:ΔL=________,代入數(shù)據(jù)解得ΔL=________cm.
(5)計算彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m。(g取9.8m/s2)
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