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【题目】如图所示,半径的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置,末端N与一长的水平传送带相切,水平衔接部分摩擦不计,传动轮(轮半径很小)做顺时针转动,带动传送带以恒定的速度v0运动。传送带离地面的高度,其右侧地面上有一直径的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离,B点在洞口的最右端。现使质量为的小物块从M点由静止开始释放,经过传送带后做平抛运动,最终落入洞中,传送带与小物块之间的动摩擦因数,g取10m/s2,求:

(1)小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力;

(2)若,求小物块在传送带上运动的时间;

(3)若要使小物块能落入洞中,求v0应满足的条件。

【答案】(1)大小为15N,方向竖直向下;(2)0.3s;(3)

【解析】

(1)设物块滑到圆轨道末端速度,根据机械能守恒定律得

设物块在轨道末端所受支持力的大小为F,根据牛顿第二定律得

联立以上两式代入数据得

根据牛顿第三定律,对轨道压力大小为15N,方向竖直向下。

(2)若

则

物块在传送带上加速运动时,由

得

加速到与传送带达到共速所需要的时间

位移

匀速时间

故

(3)物块由传送带右端平抛

恰好落到A点

得

恰好落到B点

得

当物块在传送带上一直加速运动时,做平抛运动的速度最大,假设物块在传送带上达到的最大速度为v,由动能定理

得

所以物块在传送带上达到的最大速度大于能进入洞口的最大速度,所以应满足的条件是

练习册系列答案
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【题目】2018年11月16日,第26届国际计量大会(CGPM)通过决议,修改了国际单位制中的4个基本单位,进一步完善了国际单位制。下列说法正确的是(  )

A. “牛顿”是国际单位制中的基本单位

B. “电子伏特(eV)”表示的是电压的单位

C. “毫安时(mAh)”表示的是能量的单位

D. “功率”的单位用国际单位制基本单位表示为kg·m2·s-3

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【题目】如图甲所示,左侧接有定值电阻的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距L=lm。—质量m=2kg,阻值的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v—x图像如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数,则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m/s2)

A. 金属棒克服安培力做的功W1=0.5J

B. 金属棒克服摩擦力做的功W2=4J

C. 整个系统产生的总热量Q=5.25J

D. 拉力做的功W=9.25J

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【题目】如图所示,水平虚线ab和cd在同一竖直平面内,间距为L,中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场,虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为m、带电量为+q的粒子由电场上边界的S点以速度v0垂直电场方向进人电场,经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场,粒子在磁场中的速度大小为2v0,经偏转后,粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒子重力忽略不计,求:

(1)SM两点间的距离;

(2)圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小;

(3)带电粒子在整个运动过程中的总时间。

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【题目】如图所示,虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域上下宽度为l;质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直,ab边保持水平的从距离磁场上边缘一定高处由静止下落,以速度v进入磁场,经一段时间又以相同的速度v穿出磁场,重力加速为g。下列判断正确的是(  )

A.线圈的电阻

B.进入磁场前线圈下落的高度

C.穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量

D.线圈穿过磁场所用时间

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【题目】如图所示,在光滑的水平面上静止放一质量为m的木板B,木板表面光滑,左端固定一水平轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从木板的右端水平向左滑上木板B,在木块A与弹簧相互作用的过程中,下列说法正确的是(  )

A.弹簧压缩量最大时,B板运动速率最大

B.B板的加速度先增大后减小

C.弹簧给木块A的冲量大小为

D.弹簧的最大弹性势能为

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【题目】有一玻璃球冠,右侧面镀银,光源S位于其对称轴上,如图所示.从光源S发出的一细光束射到球面上的A点,其反射光恰好垂直于球冠的对称轴,折射进入玻璃球冠内的光经右侧镀银面第一次反射后恰能沿原路返回.若球面半径为R,球冠高为,玻璃折射率为,光在真空中的传播速度为c.求:

(1)光源S与球冠顶点M之间的距离SM;

(2)光在玻璃中的传播时间.

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【题目】如图,夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为I、II两个区域,两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度分别为B1、B2.在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B1中,粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出发点。设粒子在两区域中运动的速率分别为、,运动时间分别为t1、t2;假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变,动能损失一半,不计粒子重力,则下列说法中正确的是(  )

A.粒子带负电

B.

C.

D.

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【题目】如图甲所示的电路中,S为单刀双掷开关,电表为理想电表,Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电。则(  )

A.变压器原线圈中交流电压u的表达式

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C.S接在a端,Rt温度升高时,电压表和电流表的示数均变大

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