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【题目】如图所示,MN、PQ为足够长的平行导轨,间距L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.NQMN,NQ间连接有一个R=3 Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1 T.将一根质量为m=0.1 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2 Ω,其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQs=6 m.试解答以下问题:(g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

(1)金属棒达到稳定时的速度是多大?

(2)从静止开始直到达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?

【答案】(1)4m/s(2)0.24J

【解析】(1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大,达到稳定速度时,有:,代入已知数据,得

(2)根据能量守恒得,重力势能减小转化为动能、摩擦产生的内能和回路中产生的焦耳热.

电阻R上产生的热量解得

练习册系列答案
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【题目】如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ,规定沿传送带向下为正方向,则图中能较客观地反映小木块对传送带的摩擦力f随时间t变化关系的是( )

A.

B.

C.

D.

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【题目】直升机悬停在空中向地方投放装有救灾物资的箱子如图所示设投放初速度为零箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中.下列说法正确的是(  )

A. 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体对箱子无压力

B. 箱子从飞机上投下后,箱内物体受到的支持力可能先变大后不变

C. 箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时小

D. 若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来

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【题目】伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的斜面实验,如图所示,对于这个研究过程,下列说法正确的是(  )

A. 斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程

B. 斜面实验冲淡了重力的作用,便于运动速度的测量

C. 通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律

D. 根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体的运动规律

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【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即Fkxk的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明kYS/L,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量.

(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值.下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,请在图乙中作出Fx图象_____.

拉力F/N

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

伸长量x/cm

1.60

3.20

4.80

6.40

8.00

(2)由以上实验可求出该橡皮筋的K值为________N/m(保留两位有效数字).

(3)某同学在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)来探究合力的方法,如图所示,三根橡皮筋在O点相互连接,拉长后三个端点用图钉固定在ABC三点.在实验中,可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小,并通过OAOBOC的方向确定三个拉力的方向,从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法.在实验过程中,下列说法正确的是____

A.只需要测量橡皮筋的长度,不需要测出橡皮筋的原长

B.为减小误差,应选择劲度系数尽量大的橡皮筋

C.以OBOC为两邻边作平行四边形,其对角线必与OA在一条直线上且长度与OA相等

D.多次实验中即使O点不固定,也可以探究求合力的方法

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【题目】在两平行金属板间,有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场.α粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时,恰好能沿直线匀速通过.供下列各小题选择的答案有:

A.不偏转 B.向上偏转 C.向下偏转 D.向纸内或纸外偏转

(1)若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时,质子将________

(2)若电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时,电子将________

(3)若质子以大于v0的速度,沿垂直于匀强电场和匀强磁场的方向从两板正中央射入,质子将________

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【题目】探究力的合成的平行四边形定则实验中,某同学用两把弹簧称将橡皮筋的端点拉到点O后,作出了这两个拉力F1、F2的图示,如图甲所示.改用一把弹簧秤将橡皮筋的端点拉到同一点O,此时弹簧秤的示数F如图乙所示.

(1)图乙中,弹簧秤的示数F大小为________N;

(2)请你帮助他在图中画出合力F的图示(图中a、b为记录F方向的两点).

(3)小明用虚线把F的箭头末端分别与F1、F2的箭头末端连接起来:观察图形后,他觉得所画的图形很像平行四边形.至此,为正确得出求合力的一般方法,你认为小明接下来应该做的有

A. 得出结论,整理实验器材 B. 提出求合力方法的猜想

C. 改变F1、F2的大小和方向,重复上述实验 D. 与同学交流讨论实验结果,得出结论.

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【题目】伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的斜面实验,对于这个研究过程,下列说法正确的是( )

A. 斜面实验是一个理想实验

B. 斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程

C. 不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确

D. 通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律

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【题目】如图甲所示,正方形导线框abcd匀速穿过一匀强磁场区域。磁场区域的宽度为L、磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;导线框的电阻为R ,边长为2L ,在穿过磁场的整个过程中,导线框abcd两边始终保持与磁场边界平行,导线框平面始终与磁场方向垂直;导线框的速度大小为v,方向垂直于cd边,规定电流沿a→b→c→d→a为正方向。

(1)请在图乙中作出cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中,导线框中感应电流随位移变化的i - x图像;

(2)求在上述过程中导线框所产生的焦耳热Q

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