【题目】传送带被广泛应用与各行各业,由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角,在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离LOM=3m。g取10m/s2,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。
(1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数。
(2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数。求:
a、与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离;
b、经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。
【答案】(1)1 (2)a、1m b、8w
【解析】试题分析:(1)金属块A在传送带方向上受摩擦力和重力的下滑分力,先做匀加速运动,并设其速度能达到传送带的速度v=2m/s,然后做匀速运动,达到M点。
金属块由O运动到M有即①
且 t1+t2=t
即 t1+t2=2 ②
v=at1即 2=at1③
根据牛顿第二定律有④
由①②③式解得 t1=1s<t=2s 符合题设要求,加速度a=2m/s2
由①式解得金属块与传送带间的动摩擦因数μ1=1
(2)a.由静止释放后,木块B沿传送带向下做匀加速运动,其加速度为a1,运动距离LON=4m,第一次与P碰撞前的速度为v1
与挡板P第一次碰撞后,木块B以速度v1被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s1;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s2。
因此与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离
b.木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第二次碰撞,碰撞前的速度为v2
与挡板第二次碰撞后,木块B以速度v2被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s3;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s4。
木块B上升到最高点后,沿传送带以加速度a1向下做匀加速运动,与挡板P发生第三次碰撞,碰撞前的速度为v3
与挡板第三次碰撞后,木块B以速度v3被反弹,先沿传送带向上以加速度a2做匀减速运动直到速度为v,此过程运动距离为s5;之后以加速度a1继续做匀减速运动直到速度为0,此时上升到最高点,此过程运动距离为s6。
以此类推,经过多次碰撞后木块B以2m/s的速度被反弹,在距N点1m的范围内不断以加速度a2做向上的减速运动和向下的加速运动。
木块B对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力
故电动机的输出功率
解得P=8W
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 自然界的电荷只有两种,库仑把它们命名为正电荷和负电荷
B. 欧姆发现了电流的热效应
C. 楞次根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说
D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
【答案】D
【解析】自然界的电荷只有两种,富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷,A错误;焦耳发现了电流的热效应,B错误;安培提出了分子电流假说,C错误;电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位,D正确.
【题型】单选题
【结束】
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【题目】如图所示,静止在水平地面上倾角为θ的光滑斜面体上,有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑.已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A. A、B间摩擦力为零
B. C可能只受两个力作用
C. A加速度大小为gcos θ
D. 斜面体受到地面的摩擦力为零
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【题目】在匀强磁场中,一个150匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间变化规律如图所示。设线圈总电阻为2Ω,则
A. t=0时,线圈平面与磁感线方向垂直
B. t=ls时,线圈中的电流改变方向
C. t=2s时,线圈中磁通量的变化率为零
D. 在2s内,线圈产生的热量为18πJ
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【题目】如图所示,半径为R=0.5m,内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上。圆轨道底端与地面相切,一可视为质点的物块A以的速度从左侧入口向右滑入圆轨道,滑过最高点Q,从圆轨道右侧出口滑出后,与静止在地面上P点的可视为质点的物块B碰撞(碰撞时间极短),P点左侧地面光滑,右侧粗糙段和光滑段交替排列,每段长度均为L=0.1m,两物块碰后粘在一起做直线运动。已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为,物块A、B的质量均为,重力加速度g取。
(1)求物块A到达Q点时的速度大小v和受到的弹力F;
(2)若两物块最终停止在第k个粗糙段上,求k的数值;
(3)求两物块滑至第n(n<k)个光滑段上的速度与n的关系式。
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【题目】地球同步卫星A和一颗轨道平面为赤道平面的科学实验卫星B的轨道半径之比为4:1,两卫星的公转方向相同,那么关于A、B两颗卫星的说法正确的是
A. A、B两颗卫星所受地球引力之比为1:16
B. B卫星的公转角速度小于地面上跟随地球自转物体的角速度
C. 同一物体在B卫星中时对支持物的压力更大
D. B卫星中的宇航员一天内可看到8次日出
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【题目】如图所示,为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,外力F向右为正.则以下能反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象是( )
A. B.
C. D.
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【题目】如图所示,10匝矩形线框,在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100 rad/s匀速转动,线框电阻不计,面积为0.5m2,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01A,则( )
A. 若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t V
B. 灯泡L1的额定功率为2W
C. 若开关S闭合,灯泡L1将更亮
D. 若开关S闭合,电流表示数将增大
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【题目】如图所示,纵坐标F表示两个分子间引力或斥力的大小,横坐标r表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间分子引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是______。
A.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-15m
B.当两个分子间距离大于e点的横坐标时,则分子力的合力表现为引力
C.分子间引力、斥力及引力和斥力的合力均随二者间距离增大而减小
D.当两个分子间距离大于e点的横坐标时,在分子力的作用下,随两个分子间距离增大,它们的分子势能增大
E.两个分子间距离等于e点的横坐标时,它们的分子势能最小
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【题目】现代科学实验证明了场的存在,静电场与重力场有一定相似之处. 带电体在匀强电场中的偏转与物体在重力场中的平抛运动类似.
(1)一质量为m的小球以初速度v0水平抛出,落到水平面的位置与抛出点的水平距离为x.已知重力加速度为g,求抛出点的高度和小球落地时的速度大小.
(2)若该小球处于完全失重的环境中,小球带电量为+q,在相同位置以相同初速度抛出.空间存在竖直向下的匀强电场,小球运动到水平面的位置与第(1)问小球的落点相同.若取抛出点电势为零,试求电场强度的大小和落地点的电势.
(3)类比电场强度和电势的定义方法,请分别定义地球周围某点的“重力场强度EG”和“重力势φG”,并描绘地球周围的“重力场线”和“等重力势线”.
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