如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d = 40cm.電源電動(dòng)勢(shì)E = 24V,內(nèi)電阻r = 1Ω，電阻R = 15Ω.閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0 =" 4" m/s豎直向上射入板間.若小球帶電量為q = 1×10-2 C,質(zhì)量為m = 2×10-2 kg,不考慮空氣阻力.那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板?此時(shí)，電源的輸出功率是多大？(取g ="10" m/s2)

 

8Ω ;  23W

解析試題分析：小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力作用，且到A板時(shí)速度為零．設(shè)兩板間電壓為UAB
由動(dòng)能定理得；-mgd-qUAB=0-mv2           
所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓      U滑=UAB=8 V             
設(shè)通過滑動(dòng)變阻器電流為I，由歐姆定律得        
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻         
即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω時(shí)，小球恰能到達(dá)A板．
電源的輸出功率         P出=I2（R+R滑）=23 W      
考點(diǎn)：動(dòng)能定理及閉合電路歐姆定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量m的小物塊從高為h的坡面頂端由靜止釋放，滑到粗糙的水平臺(tái)上，滑行距離l后，以v =" 1" m/s的速度從邊緣O點(diǎn)水平拋出，擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板形狀滿足方程 （單位：m），小物塊質(zhì)量m =" 0.4" kg，坡面高度h =" 0.4" m，小物塊從坡面上滑下時(shí)克服摩擦力做功1 J，小物塊與平臺(tái)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.1，g =" 10" m/s2．求

（1）小物塊在水平臺(tái)上滑行的距離l ；
（2）P點(diǎn)的坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，從A點(diǎn)以v0=4m／s的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0．6m、h=0．15m，R=0．75m，物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0．5，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0．2。g取10m／s2，求：

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；
(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力；
(3)長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng)，才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一根長(zhǎng)為1.8m，可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)桿AB，兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個(gè)球，已知OB=0.6m。現(xiàn)由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的速度？
（2）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)軸O受到桿的力是多大？
（3）求在從A到A’的過程輕桿對(duì)A球做的功？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，一質(zhì)量的足夠長(zhǎng)木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊放有豎直擋板，B的右端距擋板.現(xiàn)有一小物體A（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量，以初速度從B的左端水平滑上B．已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)，B與豎直擋板的碰撞時(shí)間極短，且碰撞時(shí)無機(jī)械能損失.求：

（1）B與豎直擋板相碰前的速度是多少？
（2）若題干中的S可以任意改變（S不能為零）大小，要使B第一次碰墻后，AB系統(tǒng)動(dòng)量為零，S的大小是多少？
（3）若要求B與墻碰撞兩次，B的右端距擋板S應(yīng)該滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的細(xì)管彎成半徑為R的半圓形軌道CD，豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑，水平軌道與豎直半圓軌道在C點(diǎn)連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個(gè)質(zhì)量為m的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球剛好能運(yùn)動(dòng)到D處。水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長(zhǎng)x＝R，與小球的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，右側(cè)BC段光滑。求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到軌道C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
（2）彈簧在壓縮時(shí)所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平絕緣滑道CM上，在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大彈性勢(shì)能為ＥＰ，物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn)。己知物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，直徑BC右側(cè)所處的空間（包括BC邊界）有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且電場(chǎng)力為重力的一半。求：

(1) 彈簧的最大壓縮量d；
(2) 物塊從A處開始下滑時(shí)的初速度v0．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）在“極限”運(yùn)動(dòng)會(huì)中，有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目。如圖所示，總長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H，動(dòng)滑輪起點(diǎn)在A處，并可沿鋼絲繩滑動(dòng)，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點(diǎn)，C、B間鋼絲繩相距為，高度差為。若參賽者在運(yùn)動(dòng)過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變。

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)B點(diǎn)，則人在A點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少應(yīng)該具有多大的初動(dòng)能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為、寬度為，厚度不計(jì)的海綿墊子上。若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下，會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p，其質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布．），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：

（1）C、O間的電勢(shì)差UCO；
（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度；
（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度大小．

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同步練習(xí)冊(cè)答案