科目: 來源: 題型:計算題
如圖所示,半徑為R的光滑圓形軌道在B點與水平軌道AB相切,水平軌道AB在A點與光滑弧形軌道CA相切,軌道CA、AB與圓形軌道都在同一豎直平面內(nèi).現(xiàn)讓一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)從弧形軌道上高為h處由靜止釋放.設(shè)滑塊與AB軌道的動摩擦因數(shù)為μ,AB軌道的長度為x0.為使滑塊在進入圓形軌道后能夠不脫離軌道而運動,滑塊釋放的高度h應(yīng)滿足什么條件?(假設(shè)B處的缺口不影響滑塊進入圓軌道和在圓軌道的上運動)![]()
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如圖,POQ是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌關(guān)于豎直軸線對稱,OP=OQ=L.整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向里的足夠大的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律為B=B0-kt(其中k為大于0的常數(shù)).一質(zhì)量為m、長為L、電阻為R、粗細均勻的導(dǎo)體棒鎖定于OP、OQ的中點a、b位置.當磁感應(yīng)強度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/16/c/13dy73.png" style="vertical-align:middle;" />B0后保持不變,同時將導(dǎo)體棒解除鎖定,導(dǎo)體棒向下運動,離開導(dǎo)軌時的速度為v.導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g.求導(dǎo)體棒:![]()
⑴解除鎖定前回路中電流的大小及方向;
⑵滑到導(dǎo)軌末端時的加速度大;
⑶運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱.
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如圖所示,半徑R=0.50m的光滑四分之一圓軌道MN豎直固定在水平桌面上,軌道末端水平且端點N處于桌面邊緣,把質(zhì)量m=0.20kg的小物塊從圓軌道上某點由靜止釋放,經(jīng)過N點后做平拋運動,到達地面上的P點。已知桌面高度h= 0.80m,小物塊經(jīng)過N點時的速度v0=3.0m/s,g取10m/s2。不計空氣阻力,物塊可視為質(zhì)點求:![]()
(1)圓軌道上釋放小物塊的位置與桌面間的高度差;
(2)小物塊經(jīng)過N點時軌道對物塊支持力的大小;
(3)小物塊落地前瞬間的動量大小。
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如圖所示,AB為半徑
的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰好與長度
的小車右端平滑對接,小車質(zhì)量
,F(xiàn)有一質(zhì)量
的小滑塊,由軌道頂端無初速釋放,滑到B端后沖上小車。已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)
。(g=10m/s2)![]()
試求:(1)滑塊到達B端時,它對軌道的壓力
。
(2)經(jīng)多長時間滑塊從小車左端滑落。
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為減少煙塵排放對空氣的污染,某同學(xué)設(shè)計了一個如圖所示的靜電除塵器,該除塵器的上下底面是邊長為L=0.20m的正方形金屬板,前后面是絕緣的透明有機玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用時底面水平放置,兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極(下板接負極),于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場(忽略邊緣效應(yīng))。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器,已知每個顆粒帶電荷量q=+2.0×10-17C,質(zhì)量m=1.0×10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后:![]()
(1)求煙塵顆粒在通道內(nèi)運動時加速度的大小和方向;
(2)求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離;
(3)除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進入除塵器煙塵顆?偭康谋戎怠T嚽笤谏鲜銮闆r下該除塵器的除塵效率;若用該除塵器對上述比荷的顆粒進行除塵,試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下,提高其除塵效率的方法。
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如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F=10.0N的作用下,從A點由靜止開始運動,當滑塊運動的位移x=0.50m時撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,取g=10m/s2。求:![]()
(1)在撤去力F時,滑塊的速度大。
(2)滑塊通過B點時的動能;
(3)滑塊通過B點后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m,求滑塊沿圓弧軌道上升過程中克服摩擦力做的功。
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如圖所示,水平地面上有一個靜止的直角三角滑塊P,頂點A到地面的距離h=1.8m,水平地面上D處有一固定障礙物,滑塊的C端到D的距離L=6.4m。在其頂點么處放一個小物塊Q,不粘連,最初系統(tǒng)靜止不動,F(xiàn)在滑塊左端施加水平向右的推力F=35N,使二者相對靜止一起向右運動,當C端撞到障礙物時立即撤去力F,且滑塊P立即以原速率反彈,小物塊Q最終落在地面上。滑塊P的質(zhì)量M=4.0kg,小物塊Q的質(zhì)量m=1.0kg,P與地面間的動摩擦因數(shù)
。(取g=10m/s2)求:![]()
(1)小物塊Q落地前瞬間的速度;
(2)小物塊Q落地時到滑塊P的B端的距離。
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我國首次執(zhí)行載人航天飛行的“神舟”六號飛船于2005年10月12日在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,由“長征—2F”運載火箭將飛船送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上.近地點A距地面高度為h1.實施變軌后,進入預(yù)定圓軌道,如圖所示.在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時間為t,之后返回.已知引力常量為G,地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,求:![]()
(1)飛船在預(yù)定圓軌道上運動的周期為多大?
(2)預(yù)定圓軌道距地面的高度為多大?
(3)飛船在近地點A的加速度為多大?
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額定功率為80kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質(zhì)量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動,加速度的大小是2m/s2,運動過程中阻力不變。求:
(1)汽車受到的阻力多大?
(2)3s末汽車的瞬時功率是多大?
(3)汽車維持勻加速運動的時間是多少?
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(I)如圖甲所示,質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F的作用下,經(jīng)時間t從A點運動到B點,物塊在A點的速度為v1,B點的速度為v2,物塊與粗糙水平面之間動摩擦因數(shù)為µ,試用牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律推導(dǎo)此過程中動量定理的表達式,并說明表達式的物理意義。
(II)物塊質(zhì)量m =1kg靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物塊在受按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動,第3s末物塊運動到B點時速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為µ=0.2,(g取10m/s2)求:![]()
(1)AB間的距離;
(2)水平力F在5s時間內(nèi)對物塊的沖量。
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