【题目】如图所示,一质量为m=2kg的滑块从半径为R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下,A点和圆弧对应的圆心O点等高,圆弧的底端B与水平传送带平滑相接.已知传送带匀速运行的速度为v0=4m/s,B点到传送带右端C点的距离为L=2m.当滑块滑到传送带的右端C时,其速度恰好与传送带的速度相同.(g=10m/s2),求:
(1)滑块到达底端B时对轨道的压力;
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.
【答案】(1)60N竖直向下(2)0.3(3)4J
【解析】
试题(1)滑块由A到B的过程中,由机械能守恒定律得:
① 1分
物体在B点,由牛顿第二定律得:
② 2分
由①②两式得:FB=" 60" N
由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为60 N. 1分
方向竖直向下 1分
(2)方法一:
滑块在从B到C运动过程中,
由牛顿第二定律得:③ 2分
由运动学公式得:④ 2分
由①③④三式得:μ =" 0.3" ⑤ 1分
方法二:
滑块在从A到C整个运动过程中,
由动能定理得:4分
解得:μ = 0.3 1分
(3)滑块在从B到C运动过程中,设运动时间为t
由运动学公式得:⑥ 2分
产生的热量:Q=μmg(v0t–L ) ⑦ 2分
由①③⑤⑥⑦得:Q=" 4" J 1分
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【题目】在下面列举的各个实例中除C外都不计空气阻力
,物体
或运动员
的机械能一定守恒的是
A. 只在重力作用下做曲线运动的物体
B. 用细绳拴着一个小球,小球在光滑水平面内做匀速圆周运动
C. 跳伞运动员带着张开的伞在空中匀速下降
D. 物体沿着粗糙斜面匀速下滑
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【题目】如图所示,在直角坐标系xOy的y轴上固定着关于坐标原点O对称的等量异种点电荷+Q和-Q,A、B、C为坐标轴上的三点,其中A点和B点在x轴上且关于O点对称,C点在y轴上,则:( )
A. 正电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能
B. C点的电势小于A点的电势
C. 负电荷从A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 正电荷从C点移动到A点与从C点移动到B点,电场力所做的功相等
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【题目】如图所示,两端开口的U形玻璃管两边粗细相同,管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为12 cm,大气压强为p0=75 cmHg.现将两管口封闭,环境温度为27 ℃,保持U形管竖直,缓慢加热左管气体,使左管气柱长度变为14 cm,设此过程中右管中气体温度不变,求:此时左管中气体的温度和压强.
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【题目】一弹簧竖直悬挂一个质量为m的木块,当木块处于平衡状态时,用力F缓慢向下拉木块使之向下移动距离d,然后松开手,木块做简谐运动.
①当木块正好经过平衡位置向下运动时,某同学开始观察木块的振动过程,该同学发现经过1 s后木块第一次回到平衡位置.已知d=4 cm,取竖直向上为正方向,请在图甲中将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来.另一位同学在该同学观察7 s后开始计时,请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象.(请至少画出一个周期)
②如果由于该木块的振动,在水面形成机械波,7 s内传播了7 m,则该波的波长是多少?
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【题目】一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,忽略空气阻力,则整个过程中,下列说法正确的是( )
A. 重物的最大速度v2=P/mg
B. 重物匀加速运动的加速度为p/(mv1)
C. 钢绳的对重物做的功为mv22/2
D. 钢绳的最大拉力为P/v1
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【题目】用如图所示的实验装置研究电磁感应现象,下列说法正确的是
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针发生偏转
B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针不发生偏转
C.保持磁铁在线圈中相对静止时,电流表指针不发生偏转
D.若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针发生偏转
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【题目】如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,M为磁场边界上一点,有无数个带电量为q(q>0)、质量为m的相同粒子在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.不计粒子的重力,不计粒子间的相互作用,下列说法正确的是
A. 粒子从M点进入磁场时的速率
B. 粒子从M点进入磁场时的速率
C. 若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的
D. 若将磁感应强度的大小变为,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的
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【题目】一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其pT图象如图所示.a、b和c三个状态中分子平均动能最小的是________(选填“a”“b”或“c”),气体在过程ab中吸收的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)过程ca中放出的热量.
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