【题目】如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定挡板C。劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量均为m的物体A和B连接,劲度系数为k2的轻弹簧一端与A连接,另一端通过细线与一轻质小桶相连,细线跨过斜面顶端的光滑的定滑轮,B靠在挡板C处,A和B均静止。现缓慢地向小桶内加入细砂,当B与挡板C恰要分离时,小桶下降的距离是多少?
【答案】
【解析】试题分析:未向小桶内加入细沙时,弹簧受到的压力大小等于A的重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时该弹簧的压缩量.当B与挡板C间挤压力恰好为零时,弹簧
受到的拉力等于B重力沿斜面向下的分力,弹簧
受到的拉力等于两个物体的总重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时两弹簧的伸长量,再由几何关系求出小桶下降的距离.
轻质小桶内未加入细砂时,弹簧处于自然长度,设此时弹簧
压缩量为
,
对A受力分析可知:
缓慢地向小桶内加入细砂,当B与挡板C间挤压力恰好为零时,设弹簧伸长量为
,弹簧
伸长量为
,
对B受力分析可知:
对A、B整体受力分析可知:
由分析知,小桶下降的距离: ,解得
。
方法二:对弹簧k1分析:初态时受到A的压力为mgsin θ,末态时对B的拉力为mgsin θ,因此弹力变化为,则由
得:
。
对弹簧分析:初态时的弹力为零,末态时产生的拉力为
,则
所以。
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【题目】如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F=0,可能达到要求的方法是( )
A. 加水平向右的磁场
B. 加水平向左的磁场
C. 加垂直纸面向里的磁场
D. 加垂直纸面向外的磁场
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【题目】如图所示,a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点,c为ab的中点,a、b电势分别为φa=5 V、φb=3 V.下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为4 V
B. a点处的场强Ea一定大于b点处的场强Eb
C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定增加。
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【题目】如图所示叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r.设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以下说法中不正确的是( )
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
B.C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力
C.转台的角速度一定满足:
D.转台的角速度一定满足:
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【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点相切,半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C(不计空气阻力)。试求:
(1)物体在A点时弹簧的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。
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【题目】如图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图
(1)根据电路图甲,用笔画线替代导线,将答题纸图乙中的实验电路图连接完整(图乙左边是电压表)
(2)依据你所连接的电路,在开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于 ______ 端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
(3)实验中测得有关数据如表:
U/V | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
I/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.26 | 0.27 |
根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I-U特性曲线
(4)如果用一个电动势为3V,内阻为25Ω的直流电源直接给该小灯泡供电,则小灯泡的实际功率为 ______ W.
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【题目】如图所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m,斜面倾角为θ=37°,重力加速度为g,滑轮的质量和摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。C释放后沿斜面下滑,当A刚要离开地面时,B的速度最大。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)从开始到A刚要离开地面的过程中,C沿斜面下滑的距离;
(2)C的质量;
(3)A刚离开地面时,C的动能。
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【题目】如图所示,水平绝缘光滑轨道 AB 的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接,圆 弧的半径R=0.40m。在轨道所在空间 存在水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×l04N/C。现有一质量m=0.l0kg,电荷量q=8.0×l0-5C的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C端时,速度恰好为零。试求此过程中取g= l0m/s2):
(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小;
(2)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小;
(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少。
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【题目】如图所示,一个质量为m,带电量为+q的微粒,从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中.微粒通过最高点b时的速度大小为2v0方向水平向右.求:
(1)该匀强电场的场强大小E;
(2)a、b两点间的电势差Uab;
(3)该微粒从a点到b点过程中的最小动能EK.
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