一质量m=0.5kg答案解析

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如图所示，两根固定的光滑的绝缘导轨的水平部分与倾斜部分平滑连接，两导轨的间距L=O.5m，导轨的倾斜部分与水平面成θ=53°角．在导轨的倾斜部分方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B=1T、边长为L的正方形的匀强磁场区域abcd，导轨的水平部分有n个相同的方向竖直向上，磁感应强度大小均为B=1T、边长为L的正方形匀强磁场区域，磁场左、右两侧边界均与导轨垂直，在导轨的水平部分中相邻两个磁场区域的间距也为L．现有一质量m=0.5kg，电阻r=0.2Ω，边长也为L的质量分布均匀的正方形金属线框PQMN，从倾斜导轨上由静止释放，释放时MN边离水平导轨的竖直高度h=2.4m，当金属线框的MN边刚滑进磁场abed时恰好做匀速直线运动，此后，金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分继续运动并最终停止（重力加速度 g=10m/s²’sin53°=0.8，线框在运动过程中MN边始终与导轨垂直）．则：
（1）金属线框刚释放时MN边与ab的距离S是多少？
（2）整个过程中金属线框内产生的焦耳热是多少？
（3）金属线框能穿越导轨水平部分中几个完整的磁场区域？．

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如图所示，圆盘可以绕过圆心垂直圆盘的竖直轴在水平面内匀速转动．圆盘半径R=0.4m，在圆盘边缘有一质量M=0.5kg的A物体，A通过长度L=0.7m的水平细轻绳穿过位于圆心的光滑轻质小定滑轮与质量m=0.29kg的B物体相连，轻绳与小孔间无摩擦．A物体与圆盘间的最大静摩擦力为其正压力的0.42倍．圆盘距地面高度H=0.5m．（g=10m/s²，AB两物体可视为质点） 
求：①为使物体A与圆盘间不发生相对滑动，圆盘转动的角度的范围大小多大？
②若当A与圆盘间的静摩擦力f=0.3N时，将OA段绳烧断，则当B落地瞬间A、B两物体的距离最大为多少？

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（2013•南通二模）如图所示，光滑平行的长金属导轨固定在水平面上，相距L=1m，左端连接R=2Ω电阻，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体棒MN垂直放置在两平行金属导轨上，彼此电接触良好，导轨的电阻不计．在两导轨间有这样的磁场：0≤x≤0.5m区间，磁场方向竖直向下，磁感应强度B大小随x变化关系是B=0.6sin

πx

2xn

(T)，x₀=0.5m；0.5m＜x≤1m区间，磁场方向竖直向上，两区域磁感应强度大小关于直线x=0.5m对称．
（1）导体棒在水平向右的拉力F作用下，以速度v₀=1m/s匀速穿过磁场区，求此过程中感应电流的最大值I_m．
（2）在（1）的情况下，求棒穿过磁场过程中拉力做的功W以及电阻R上产生的热量Q_R．
（3）若只给棒一个向右的初速度从O点进入磁场并最终穿出磁场区，它经过x=0.75m点时速度v=5m/s，求棒经过该点时的加速度a．

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一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个

1

4

光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，如图所示．已知小车质量M=2kg，小车足够长，圆弧轨道半径R=0.8m．现将一质量m=0.5kg的小滑块，由轨道顶端A点无初速释放，滑块滑到B端后冲上小车．滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s²．求：
（1）滑块到达B端时，速度为多少？对轨道的压力多大？
（2）经多长的时间物块与小车相对静止？
（3）小车运动2s时，小车右端距轨道B端的距离；
（4）系统在整个过程中增加的内能．

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（2012•莆田模拟）如图甲所示，一对足够长的平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，左端之间用R=3Ω的电阻连接，轨道的电阻忽略不计．一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆静置于两轨道上，并与两轨道垂直．整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移x间的关系如图乙所示．当拉力达到最大时，导体杆恰好开始做匀速运动．当位移x=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离△x后停下，已知在滑行△x的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J．求：
（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上的电量q；
（2）导体杆运动过程中的最大速度v_m；
（3）拉力F作用过程中，回路中产生的焦耳热Q．

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如图所示，轨道ABCD由粗糙的斜面轨道AB和光滑圆弧轨道BCD组成．圆弧轨道BCD半径R=lm，在B点与斜面轨道48相切；C点是圆弧轨道的最低点，D点的切线沿竖直方向；斜面轨道与水平面的夹角8=37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.3在D点的正上方有一厚度不计的旋转平台，沿平台的一条直径上开有两个小孔P、Q，两孔离轴心等距离，旋转时两孔均能达到D点的正上方．一质量m=0.5kg的物块（视为质点）从斜面上A点由静止释放，到达C点时对轨道的压力耻N_N=65N，到达D点后恰好无碰撞的穿过小孔P，为了使物块能从小孔Q落下（不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²，取sin37°=0.6，cos37°=o．8），求：
（1）物块到达C点时的速度（结果可用根式表示）．
（2）AB的长度L（结果可用分数表示）．
（3）平台的角速度ω应满足的条件．

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如图所示，质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m=0.5kg的小滑块（可视为质点）以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板，带动木板一起向前滑动．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）滑块在木板上滑动过程中，长木板受到的摩擦力大小f和方向；
（2）滑块在木板上滑动过程中，滑块相对于地面的加速度大小a；
（3）滑块与木板A达到的共同速度v．

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如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和半径R=lm的光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，轨道DC所对应的圆心角θ=37°，将一质量m=0.5kg的小物块置于轨道ADC上离地面高为H=0.7m处由静止释放，经过C点时对轨道的压力F_N=10N．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²．
（1）求小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ；
（2）若H是变化的（从0开始逐渐增大），请在图乙中画出F_N随H变化的关系图象（不要求写出解答过程，但要分别写出H=0m、H=0.2m、H=0.7m对应的F_N的值）．

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如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=2Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，杆及轨道的电阻均可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了s′=2m停下，求：
（1）导体杆运动过程中的最大速度；
（2）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热．

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一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图．求：（g=10m/s²）
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能E_k；若不能返回，求出滑块停在什么位置．

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（2011•济南一模）一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的vt图象，如图所示．（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数
（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置．

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如图所示，传送带保持1m/s的速度顺时针转动．现将一质量m=0.5kg的物体轻轻地放在传送带的a点上，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，a、b间的距离L=2.5m，g=10m/s²．设物体从a点运动到b点所经历的时间为t，该过程中物体和传送带间因摩擦而产生的热量为Q，下列关于t和Q的值说法中正确的是（　　）

A．t= 5  s，Q=1.25 J	B．t= 5  s，Q=0.5 J
C．t=3 s，Q=0.25 J	D．t=2.5 s，Q=0.25 J

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如图所示，传送带保持1m/s的速度顺时针转动，现将一质量m=0.5kg的物体轻轻地放在传送带的A点上，设物体与传送带的动摩擦因u=0.1，A\B间的距离L=2.5m，则物体从A点运动到B点所经历的时间为（g取10m/s²）（　　）

A、 5 s

B、（ 6 -1）s

C、3s

D、2.5s

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物理兴趣小组活动中，小红提出如下问题：“电梯上升过程中有什么运动规律？”小明同学决定通过实验来探究这一问题．
小明选择了台秤、钩码和停表等仪器进行实验，经过多次仔细的观察和测量，他探究出了电梯上升过程中速度随时间的变化规律（v-t图象），如图所示．
下面是小明的某次实验情况：他将台秤水平放置在电梯内，并把一质量m=0.5kg的钩码放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动经过不间断地运行，最后停在最高层．在整个过程中，他记录下了台秤在不同时间段内的示数，记录的数据如下表所示，但由于疏忽，小明没有记录下13.0～19.0s 时间段内台秤的示数．请通过分析或计算解答下列问题：（设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g取10m/s²．）
（1）请你根据v-t图象及表格中的数据，判断在0～3.0s、3.0～13.0s、13.0～19.0s时间段内，电梯内的钩码所处的超、失重状态，并将判断的结果填入表格内相应的位置．
（2）在0～3.0s内，钩码的加速度大小是多少？
（3）v-t图象中电梯做匀速运动时的速度v是多少？
（4）电梯在13.0～19.0s 时间段内台秤的示数应该是多少？

时间（s）	台秤示数（N）	钩码超、失重判断
电梯启动前	5.0
0～3.0	5.8
3.0～13.0	5.0
13.0～19.0	？
19.0以后	5.0

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（2013•扬州模拟）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m．在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=1m，今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．
（1）若小物块恰能击中档板上的P点（OP与水平方向夹角为37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8），则其离开O点时的速度大小；
（2）为使小物块击中档板，求拉力F作用的最短时间；
（3）改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置．求击中挡板时小物块动能的最小值．

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如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m．在台阶右侧固定了1/4个椭圆弧挡板，今以O点为原点建立平面直角坐标系，挡板的方程满足x 2+4y2=

32

5

y．现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．
（1）若小物块恰能击中档板的右端P点，则其离开O点时的速度为多大？
（2）为使小物块击中档板，拉力F最多作用多长距离？
（3）改变拉力F作用距离，使小物块击中挡板不同位置．试利用平抛运动规律分析，证明：击中挡板的小物块动能均为8J．

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如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L=0.2m，一端通过导线与阻值R=1Ω的电阻连接；导轨上放一质量m=0.5kg的金属杆，金属杆与导轨垂直，接触良好，金属杆与导轨的电阻均忽略不计．整个装置处于竖直向上的大小B=0.5T的匀强磁场中，现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的v-t图象如图乙所示．
求：
（1）拉力F的大小及电路的发热功率；
（2）在0～10s内，通过电阻R上的电量．

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如图所示为水平传送带装置，绷紧的皮带AB始终保持以v=1m/s的速度运动．一质量m=0.5kg的小物体，从离皮带很近的地方落在A处，若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.1，AB间距离L=2.5m，试求物体从A处运动到B处所用的时间（g取10m/s²）

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光滑的平行金属导轨长L=2m，两导轨间距d=0.5m，轨道平面与水平面的夹角 θ=30°，导轨上端接一阻值为R=0.6Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T，如图所示．有一质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒曲，放在导轨最上端，其余部分点阻不计．当棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到底端脱离轨道时，电阻R上产生的热量Q₁=0.6J，取g=10m/s²，试求：
（1）当棒的速度V=2m/s时．电阻R两端的电压．
（2）棒下滑到轨道最底端时的速度大小．
（3）棒下滑到轨道最底端时的加速度大小．