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使用“弹簧式角速度测量仪”可以测量运动装置自转时角速度的大小,其结构示意图如图所示.将测量仪固定在待测装置上,当装置绕竖直固定轴转动时,与轻弹簧相连的小球A可在光滑绝缘细杆BC上滑动,同时带动连接在A上的滑动变阻器动触片P在与BC平行的电阻丝MN上滑动,使得电压表V的示数随装置转动的角速度发生变化,据此可测出待测装置的角速度的大小.

  已知:小球A的质量为m;弹簧的劲度系数为k,原长为;电阻丝MN粗细均匀,长度为L,阻值为R;电压表V通过两根导线,分别接在电阻丝MN的中点Q和动触片P上;电阻线MN接在电压为U的直流稳压电源上.闭合电键S,测量仪则可工作.

  若:不计导线、动触片P的电阻,以及导线对动触片P的影响,忽略动触片P与电阻丝MN之间的摩擦,电压表视为理想表.装置静止时,动触片PQ点重合.

  (1)试推导:待测装置自转的角速度与电压表V的示数之间的关系式.

(2)用该测量仪测量某装置自转角速度的最大值是多少?


【答案】(1)        (2)


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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上,C平台离地面的高度一定.运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑.将货物轻轻地放在A处,货物随皮带到达平台.货物在皮带上相对滑动时,会留下一定长度的痕迹.已知所有货物与皮带间的动摩擦因数均为μ.若皮带的倾角θ、运行速度v和货物质量m都可以改变,始终满足tan θ<μ.可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则(  )

A.当速度v一定时,角θ越大,运送时间越长

B.当倾角θ一定时,改变速度v,运送时间不变

C.当倾角θ和速度v一定时,货物质量m越大,皮带上留下的痕迹越长

D.当倾角θ和速度v一定时,货物质量m越大,皮带上摩擦产生的热越多

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科目:高中物理 来源: 题型:


质量为M,内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为

A.mv2        B.v2    C.NμmgL     D.NμmgL

 

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如图,倾角为的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连.现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体A在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态。在这一过程中

A、弹簧的伸长量为 

B、拉力F做的功为

C、物体A 的机械能增加mgh

D、斜面体受地面的静摩擦力大小等于Fcos 

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如图所示,质量M=4kg的木滑板B静止在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与A之间的动摩擦因数为0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。可视为质点的小木块A质量为m=1kg,原来静止在滑板的左端。当滑板B受到水平向左恒力F=14N,作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处。假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求

(1)水平恒力F作用的时间t;

(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。

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如图所示一劲度系数为的轻质弹簧,上端固定,下端连着一质量为m的物块A,A放在托盘B上,初始时全都静止,弹簧处于自然长度,现设法控制B的运动,使A匀加速下降,用表示弹簧伸长量,用表示A的加速度,则在能保持A匀加速下降的整个过程中(始终在弹簧弹性限度内),重力加速度为g,下列说法正确的有  (     )

   

A.B对A的作用力随弹簧伸长量线性递增

    B.若,则弹簧最大形变量为

C.B对A的最大作用力为             

D.物块A的重力势能减少了

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如图所示,质量均为m的物体AB通过一劲度系数为k的轻弹簧相连,开始时B放在地面上,AB都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时,B刚要离开地面,此过程手做功W1、手做功的平均功率为P1;若将A加速向上拉起,A上升的距离为L2时,B刚要离开地面,此过程手做功W2、手做功的平均功率为P2.假设弹簧一直在弹性限度范围内,则

A.L1 = L2 =            B.L2

C.W2W1                       D.P2P1

 

 

 

 

 

 

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如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。杆OM以匀角速度逆时针转动,t=0时恰好在图示位置。规定从ab流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随变化的图象是

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如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,紧靠极板的右边缘的等边△FGH区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,F、H位于y轴上,边界FG、HG关于x轴对称.位于极板左侧的粒子源沿x轴向右接连发射质量为m、电荷量为+q、速度相同的带电粒子,现在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压,已知t=0时刻进入两板间的粒子恰好在t0时刻射入磁场且恰好不会从边界HG、FG射出磁场区域,上述l、m、q、t0为已知量,U0=,不考虑粒子的重力及粒子间的相互影响,将PQ间电场视为匀强电场,求:

(1)t=0时刻进入两板间的带电粒子射入磁场时的速度;

(2)匀强磁场的磁感应强度;

(3)t=t0时刻进入两板间的带电粒子在匀强磁场中运动的时间.

 

 

 

 

 

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