【题目】如图所示,条形磁铁始终静止在桌面上,一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端,在此过程中,导线保持与磁铁始终垂直,导线的通电方向如图所示.则在此过程中,下列有关磁铁受力情况的说法正确的是( )
A. 摩擦力的方向由向右变为向左
B. 摩擦力的方向保持不变
C. 地面支持力始终等于重力
D. 地面支持力始终大于重力
【答案】D
【解析】
由左手定则判断出导线所受安培力的方向,根据牛顿第三定律判断磁铁所受磁场力的方向,然后判断磁铁受到的摩擦力方向和如何变化.
如图所示,
导线在S极上端时导线所受安培力方向斜向左上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向右下方,磁铁有向右的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向左;
同理当导线在N极上端时,导线所受安培力方向斜向右上方,由牛顿第三定律可知,磁铁受到的磁场力斜向左下方,磁铁有向左的运动趋势,则磁铁受到的摩擦力水平向右;
由以上分析可知,磁铁受到的摩擦力先向左后向右,正上方时为零,故摩擦力先减小后增大.磁铁受到的磁场力始终有向下的分力,所以支持力始终大于重力.
故ABC错误,D 正确;
故选:D.
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【题目】甲、乙两辆车在同一直轨道上向右匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面。当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,6s后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s2,求:
(1)从两车刹车开始计时,甲车第一次追上乙车的时间;
(2)两车相遇的次数。
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【题目】(多选)如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于O点.一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°.现缓慢改变绳OA的方向至θ>90°,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态.下列说法正确的是( )
A. 绳OA的拉力先减小后增大
B. 斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大
C. 地面对斜面体有向右的摩擦力
D. 地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和
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【题目】汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升.已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm。设轮胎容积不变,气体视为理想气体,请计算和回答:
①在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?
②为什么汽车在行驶过程中易爆胎,爆胎后胎内气体的内能怎样变化?说明理由。
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【题目】如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压力为N1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向外的电流后,磁铁对水平面的压力为N2,则以下说法正确的是( )
A. 弹簧长度将变长,N1<N2 B. 弹簧长度将变短,N1>N2
C. 弹簧长度将变长,N1>N2 D. 弹簧长度将变短,N1<N2
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【题目】(11分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。
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【题目】如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电荷量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电荷量为q;A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为(k为静电力常量)、方向指向甲球的恒力(非电场力)作用,两球均可视为点电荷。求:
(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)乙球的速度最大时两球问的距离。
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【题目】如图所示,一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放,经过圆弧上的B点时,传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N,小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍,然后从C点水平飞离轨道,落到水平面上的P点,P、C两点间的高度差为3.2 m。小球运动过程中可以视为质点,且不计空气阻力。
(1)求小球运动至B点的速度大小;
(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大,求BC段的长度;
(4)小球落到P点后弹起,与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%,碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出后静止所需的时间。
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【题目】图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子( )
A. 带负电
B. 在c点受力最大
C. 在b点的电势能大于在c点的电势能
D. 由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化
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