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如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上.t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=β1tβ1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ.求:

(1)物块做何种运动?请说明理由.

(2)物块运动中受到的拉力.

(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?


(1)圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同根据v=ωR=1t,线速度与时间成正比

物块做初速为零的匀加速直线运动                     (3分)

(2)由(1)问分析结论,物块加速度为a =1               (2分)

根据物块受力,由牛顿第二定律得 Tμmg=ma      (2分)

 则细线拉力为 T=μmg+m Rβ1               (1分)

(3)对整体运用动能定理,W+Wf =      (3分)

其中Wf =-μmgs=μmg      (2分)

则电动机做的功为  W= μmg +      (2分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,两根间距为d的光滑金属导轨,平行放置在倾角为q = 30°的斜面上,导轨的右端接有电阻R,整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好,金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回 ,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。下列说法正确的是

A.导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量q=

B.导体棒返回时先做匀加速运动,最后做匀速直线运动

C.导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量Q=mv02-mgL

D.导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功W= (mv02-mgL)

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科目:高中物理 来源: 题型:


下列说法中正确的有                  (填选项前的字母)

A.任何物质都有特定的熔点

B.没有规则几何形状的物体一定不是晶体

C.微粒做布朗运动的轨迹就是分子的运动轨迹

D.液体很难被压缩,说明液体压缩时分子间的斥力大于引力

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声。27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱的高度h为8cm,大气压强P0=75cmHg。

(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警?

(2)如果要使该装置在87℃时报警,则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱?

(3)如果大气压增大,则该报警器的报警温度会受到怎样的影响?

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合,导线框的电阻为R.现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过导线框转到图中虚线位置,则在这时间内(   )

A.顺时针方向转动时,感应电流方向为E→F→G→H→E

B.平均感应电动势大小等于

C.图中虚线位置的瞬时感应电动势大小等于  

D.通过导线框横截面的电荷量为

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一列简谐横波,A为振源,在B点刚开始振动时的图象如图所示。图中数据单位都是m,已知波的传播速度为10 m/s,下列说法正确的是(  )

A.振源A开始振动时的速度方向向下

B.从振源A开始振动到形成如图所示波形,经过时间为1.6 s

C.此后再经过0.2 s,振源A到达波峰

D.从M点开始运动到如图所示时刻,M通过的路程为1.0 m

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伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系。如图,固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面,以光滑小圆弧相连接。左侧斜面顶端的小球与两斜面的动摩擦因数均为μ。小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧最高点的时间为t2。规定斜面连接处为参考平面,则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是

  

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在平面直角坐标系内有P1()、P2()、P3()、

P4(),其平面内x≤12.5m的区域有平行XOY平面的匀强电场,12.5m≤x≤12.5m+d的区域内有垂直于该平面的匀强磁场,且P1 、P2、P3的电势分别为-2000V、1000V、-1000V,磁感应强度为B=0.01T。如果有一个重力可以忽略的带电粒子从坐标原点以大小为106m/s、方向与-Y轴夹角为30°的速度射入第四象限,经过t=10-5s时速度恰好平行X轴,方向与X轴同向。粒子运动过程中仅受电场或磁场作用。

(1)求P4点的电势;

(2)求带电粒子的性质及比荷

(3)匀强磁场的宽度d至少多大时,该粒子才能返回电场?粒子从什么坐标位置返回电场?

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利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U—I关系图线。

(1)实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0~100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时,滑动变阻器选用的是 (选填“A”或“B”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图。

(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为0.3A,电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为 W,电源的内阻为 Ω。

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