1.2隔离过程 例2.如图(2)所示.用长为L的轻绳.一端系质量为m的小球.另一端固定在O处.把小球拉到使轻绳和水平夹角为30°的A点处由静止释放.求:小球落至最低点B处时的速度大小和绳的拉力. 简解:小球A→B的运动过程可以分隔成三段:①A→C:自由落体至绳刚好绷直为止,由mgL=mvc2/2得,②绳的绷紧过程:沿绳方向动量减小为零.只剩下垂直于绳方向的动量.切向速度,③C→B.小球作圆周运动.由动能定理:.得.由得. 说明:对涉及多个不同过程的物理问题进行精细分析.并确定各个分过程的特征是应用规律列方程的首要条件.特别是碰撞.打进.打出.绷紧等短暂过程更要注意.例2 中的绳子绷紧过程易被忽视.不能全程应用机械能守恒列式.其原因就在于绳子绷紧过程有机械能损失. 例3.一粗细均匀的玻璃管.注入60mm水银柱水平放置.如图(3)所示.若将管缓慢转到开口向下.竖直插入水银槽中.达到平衡时.封闭端空气柱长133mm.设整个过程中等温.外界大气压为760mmHg.求水银槽中进入玻璃管中的水银长度是多少mm? 解:本题必须将全过程分隔为①玻璃管由水平位置缓慢转到开口向下的过程.设封闭端气体为A.开口端管内气体为B.对A气体:PALA=PA′LA′.760×140=700LA′.∴LA′=152mm.B端空气柱LB=128mm,②将玻璃管下端缓慢插入水银的过程.对A气体:PALA=PA″LA″.760×140= PA″×133.∴PA″=800mmHg.对B气体:PB′LB′=PB″LB″.760×128=×LB″.LB″=113.1mm.由水银槽中进入玻璃管的水银长度Δh=280-=33.9mm. 说明:例3既涉及到隔离物体.又涉及到隔离过程.容易忽视中间状态.虽然气体一直作等温变化.但开口端管内气柱的质量发生变化.不能把玻意耳定律用于初态与末态.而须设置中间状态.把全过程分隔成两个分过程处理. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0.在t=0时刻将一个质量为m电量为-q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t=
T0
2
时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)
(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d;
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.

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如图所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U,周期为T.在t=0时刻将一个质量为m电量为-q(q>0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区.(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)
(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d;
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件.
(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小.

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(1)如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10 cm,bc=20 cm.该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20 cm的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直.若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过90° 时的瞬时感应电动势大小为________V.

(2)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.

(Ⅰ)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:

①________;

②________.

(Ⅱ)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,若打点的时间间隔为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=________.

(3)冬、春季节降水量少,广东沿海附近水位较低,涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高,水质受到影响,为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验.它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如下图(1)所示,两电极相距L=0.314 m,其间充满待测的河水.安装前他用如下图(2)的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如下图(3)所示.

他还选用了以下仪器:量程15 V、内阻300 kΩ的电压表,量程300μA、内阻50 Ω的电流表,最大阻值为1 kΩ的滑动变阻器,电动势E=12 V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干.下图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值.

根据以上材料完成以下问题:

(a)测量玻璃管内径时,应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的________与玻璃管内壁接触(填代号);

(b)玻璃管的内径d=________mm;

(c)图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:________.

(d)上图(5)中的实物仪器部分已连线,将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图;

(e)开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至________端.

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用如图所示的水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端.传送带AB的长度L=11m,上表面保持匀速向右运行,运行的速度v=12m/s.传送带B端靠近倾角θ=37?的斜面底端,斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧.在A、C处各有一个机器人,A处机器人每隔△t=1.0s将一个质量m=10kg的货物箱(可视为质点)轻放在传送带A端,货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零,C点处机器人立刻将货物箱搬走.已知斜面BC的长度s=5.0m,传送带与货物箱之间的动摩擦因数μ0=0.55,货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的
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,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)斜面与货物箱之间的动摩擦因数μ;
(2)如果C点处的机器人操作失误,未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞.求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离.(本问结果可以用根式表示)

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用如图所示的水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端.传送带AB的长度L=11m,上表面保持匀速向右运行,运行的速度v=12m/s.传送带B端靠近倾角θ=37?的斜面底端,斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧.在A、C处各有一个机器人,A处机器人每隔△t=1.0s将一个质量m=10kg的货物箱(可视为质点)轻放在传送带A端,货物箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零,C点处机器人立刻将货物箱搬走.已知斜面BC的长度s=5.0m,传送带与货物箱之间的动摩擦因数μ0=0.55,货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的数学公式,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)斜面与货物箱之间的动摩擦因数μ;
(2)如果C点处的机器人操作失误,未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞.求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离.(本问结果可以用根式表示)

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