【題目】如圖,一質(zhì)量m=2kg的滑塊套在與水平面成θ=37°的細(xì)直桿上,直桿固定不動,F(xiàn)對滑塊施加豎直向上的恒力F,從某時刻起滑塊由靜止開始運(yùn)動,經(jīng)過t=2s的時間,滑塊通過的位移s=1mg 10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8):

(1)計算滑塊運(yùn)動的加速度大;

(2) F=15N,計算滑塊與細(xì)桿間的動摩擦因數(shù);

(3)若以滑塊初始位置為零勢能面,計算運(yùn)動 2s 后滑塊具有的重力勢能;

(4)若將重力場與電場類比,寫出地球表面附近某點(diǎn)重力勢φG的定義及定義式,并指明其單位。

【答案】(1);(2)0.5;(3)12J -12J(4);單位為(或

【解析】

(1)滑塊靜止釋放后,做勻加速直線運(yùn)動。由可得

(2)因為F=15N<mg,所以滑塊沿斜面向下運(yùn)動,其受力如圖所示。

由牛頓第二定律得

因此

解得

(3) ,則滑塊沿沿斜面向上運(yùn)動,

,則滑塊沿斜面向下運(yùn)動,

(4)類比電場,可將地球表面附近某點(diǎn)重力勢定義為:物體在重力場中某點(diǎn)的重力勢能與其質(zhì)量的比值,叫做該點(diǎn)的重力勢。

若用表示重力勢、表示重力勢能、m表示質(zhì)量,則表達(dá)式為

單位為(或

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑軌道處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,金屬桿abcd平行靜置在導(dǎo)軌上,F(xiàn)用跨過定滑輪的輕繩連接cd與光滑斜面上的重物,重物拉動cd在水平軌道上運(yùn)動。重物下滑過程中,金屬桿ab、cd始終在水平軌道上運(yùn)動且與軌道垂直并接觸良好。此過程中(  )

A.ab桿一直做加速運(yùn)動

B.最終ab桿的加速度等于cd桿的加速度

C.cd桿中的感應(yīng)電流一直增大

D.cd桿先做加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】打印機(jī)正常情況下,進(jìn)紙系統(tǒng)能做到每次只進(jìn)一張紙,進(jìn)紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,設(shè)圖中剛好有20張相同的紙,每張紙的質(zhì)量均為m,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動帶動最上面的第1張紙向右運(yùn)動搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為,紙張與紙張之間紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為,工作時搓紙輪給第1張紙壓力大小為F。打印機(jī)正常工作時,下列說法正確的是(

A.2張紙受到第1張紙的摩擦力方向向左

B.10張紙與第11張之間的摩擦力大小為

C.20張紙與摩擦片之間的摩擦力為0

D.要做到每次只進(jìn)一張紙,應(yīng)要求

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬圓環(huán)軌道MN、PQ豎直放置,兩環(huán)之間ABDC內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,AB水平且與圓心等高,CD豎直且延長線過圓心。電阻為r,長為2l的輕質(zhì)金屬桿,一端套在內(nèi)環(huán)MN上,另一端連接帶孔金屬球,球套在外環(huán)PQ上,且都與軌道接觸良好。內(nèi)圓半徑r1l,外圓半徑r23l,PM間接有阻值為R的電阻,讓金屬桿從AB處無初速釋放,金屬桿第一次即將離開磁場時,金屬球的速度為v,其他電阻不計,忽略一切摩擦,重力加速度為g。求:

(1) 金屬球向下運(yùn)動過程中,通過電阻R的電流方向。

(2) 金屬桿從AB滑動到CD的過程中,通過R的電荷量q。

(3) 金屬桿第一次即將離開磁場時,R兩端的電壓U。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為 DIS 研究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗裝置。實(shí)驗中用回形針的重力大小代替小車所受拉力的大小 F,并通過 DIS 系統(tǒng)測得小車的加速度 a。某同學(xué)第一次將軌道水平放置進(jìn)行實(shí)驗,作出 a-F 圖線;第二次將軌道傾斜放置(B 端墊高,軌道與水平面的傾角為θ 進(jìn)行實(shí)驗,作出 a-F 圖線。如圖乙所示圖線是在軌道___________(選填水平、傾斜 的情況下得到的,圖線縱截距最大可達(dá)到的值為______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,放置在光滑絕緣水平面上的正方形金屬線框 abcd,處于豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場中,ab 邊與磁場的邊界 MN 重合。金屬線框由粗細(xì)均勻的相同材料制成,邊長 L2m、質(zhì)量 m1kg、電阻 R=4Ω。在 t0=0 時,金屬線框在水平力 F 作用下,由靜止開始向右運(yùn)動,直到金屬線框離開磁場。在此過程中,測得金屬線框中的感應(yīng)電流隨時間變化 的圖像如圖乙所示:

(1)指明金屬線框在離開磁場的過程中,流經(jīng)金屬框 ab 邊的電流方向;

(2)計算 t=2s 時,c、d 兩點(diǎn)的電壓;

(3)計算在 0~4s 內(nèi),通過金屬線框的電量;

(4)分析說明金屬線框從 t=0 開始至全部離開磁場過程中的運(yùn)動情況,并計算勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為固定在水平桌面深為H內(nèi)壁光滑的氣缸,面積為S的輕質(zhì)活塞厚度不計,在缸內(nèi)移動可保持氣體質(zhì)量不變。若經(jīng)過一段時間發(fā)現(xiàn)活塞略微下降,可能的原因是__________;若要把圖乙中靜止在處的活塞豎直向上緩慢拉出氣缸,請對拉力F大小作簡要__________。(拉出過程大氣壓強(qiáng)不變?yōu)?/span>P0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,CEG、DFH是兩條足夠長的、水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,在CDFE區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌的右端接有一阻值為R的電阻,左端與光滑彎曲軌道MC、ND平滑連接。現(xiàn)將一阻值為R,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰停在磁場的右邊界EF處。金屬導(dǎo)軌電阻不計,EF左側(cè)導(dǎo)軌光滑,右側(cè)導(dǎo)軌粗糙,與導(dǎo)體棒間動摩擦因數(shù)為μ。建立原點(diǎn)位于磁場左邊界CD、方向沿導(dǎo)軌向右的坐標(biāo)軸x,已知導(dǎo)體棒在有界磁場中運(yùn)動的速度隨位移均勻變化,即滿足關(guān)系式:,v0為導(dǎo)體棒進(jìn)入有界磁場的初速度。求:

(1)有界磁場區(qū)域的寬度d;

(2)導(dǎo)體棒運(yùn)動到加速度a

(3)若導(dǎo)體棒從彎曲軌道上4h高處由靜止釋放,則導(dǎo)體棒最終的位置坐標(biāo)x和這一過程中導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的密閉絕熱氣缸,被絕熱隔板K分隔成體積相等的兩部分,K與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體ab,F(xiàn)通過電熱絲對氣體a加熱一段時間后,a、b各自達(dá)到新的平衡,此時ab的體積分別為Va、Vb,溫度分別為TaTb,則下列正確的是(  )

A.Va=Vb,Ta=TbB.VaVb,Ta=Tb

C.VaVbTaTbD.Va=Vb,TaTb

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