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【题目】雪橇运动在北方很受人们欢迎,其简化模型如图所示。倾角θ=37°的直线雪道AB与曲线雪道BCDE在B点平滑连接,其中A、E两点在同一水平面上,雪道最高点C所对应的圆弧半径R=10m,B、C两点距离水平面AE的高度分别为h1=18m、h2=18.1m,雪橇与雪道间的动摩擦因数μ=0.1。游客可坐在电动雪橇上由A点从静止开始向上运动。若电动雪橇以恒定功率P=1.03kW工作t=10s时间后自动关闭,则雪橇和游客(总质量M=50kg)到达C点时的速度vC=1m/s,到达E点时的速度vE=9m/s。已知雪橇运动过程中不脱离雪道,sin37°=0.6,重力加速度g取10m/s2。
(1)求雪橇在C点时对雪道的压力;
(2)求雪橇在BC段克服摩擦力做的功;
(3)求雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能;
(4)若仅将DE段改成与曲线雪道CD段平滑连接的倾斜直线轨道(如图中虚线所示),则雪橇从C点运动到E点过程中损失的机械能将如何变化(增加,减少还是不变)?请简要说明理由。
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【题目】《地球脉动2》是BBC制作的大型记录片,该片为了环保采用热气球进行拍摄。若气球在空中停留一段时间后,摄影师扔掉一些压舱物使气球竖直向上做匀加速运动。假设此过程中气球所受空气阻力与停留阶段相等,摄影师在4s时间内发现气球上升了4m;然后保持质量不变,通过减小空气作用力使气球速度在上升2m过程中随时间均匀减小到零。已知气球、座舱、压舱物、摄影器材和人员的总质量为1050kg,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)匀加速阶段的加速度大小;
(2)扔掉的压舱物质量;
(3)气球速度均匀减小过程中所受空气作用力的大小。
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【题目】如图所示,半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处,半径R=0.1m;磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为(0,0.08m);平行金属板MN的长度L=0.3m、间距d=0.1m,两板间加电压U=640V,其中N板收集粒子并全部中和吸收。一位于O点的粒子源向第I、II象限均匀发射比荷
=1×108C/kg、速度大小v=6×105m/s的带正电粒子,经圆形磁场偏转后,从第I象限射出的粒子速度方向均沿x轴正方向。不计粒子重力、粒子间的相互作用及电场的边缘效应,sin37°=0.6。
(1)粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(2)求从坐标(0,0.18m)处射出磁场的粒子在O点入射方向与y轴的夹角;
(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例。
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【题目】如图甲所示的平行板电容器,板间距为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电荷量为q的粒子以平行于极板的速度v0射入电容器,t=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计.求:
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(1)平行板电容器板长L;
(2)粒子射出电容器时偏转的角度φ的正切值;
(3)粒子射出电容器时竖直偏转的位移y.
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【题目】如图所示,竖直面内有一半径为R的圆,O为圆心,从与O点等高处的A点以速度v0正对着圆心平抛一小球,经过时间t小球再次落到圆上。改变小球的初速度v0,则t也随之改变。如果t与v0间的函数图像如下图。取g=10m/s2,且不计空气阻力,根据图像上的坐标信息可以求得( )
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A. .R=1m B. v1=
m/s C. v2=5m/s D. v3=
m/s
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【题目】如图所示,电源电动势为10V,内阻为0.5Ω.将一盏标有“8V、16W”的灯泡与一只线圈电阻为1Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,求:
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(1)流过电源的电流;
(2)电源消耗的总功率;
(3)电动机的输出功率.
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【题目】如图所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B,在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图所示.t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放.在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好.已知ab棒和cd棒的质量均为m,电阻均为R,区域Ⅱ沿斜面的长度为2L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g.求:
(1)当ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒消耗的电功率;
(2)求ab棒在区域Ⅱ内运动时cd棒上产生的热量;
(3)ab棒开始下滑至EF的过程中流过导体棒cd的电量.
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【题目】如图所示,从同一竖直线上不同高度A、B两点处,分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球,P为它们运动轨迹的交点.则下列说法正确的有( )
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A. 两球在P点一定具有相同的速率
B. 若同时抛出,两球不可能在P点相碰
C. 若同时抛出,落地前两球竖直方向的距离逐渐变大
D. 若同时抛出,落地前两球之间的距离逐渐变大
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【题目】如图所示电路中,电源电动势E=12V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=9.0Ω,R2=15Ω,电流表A示数为0.40A,求电阻R3的阻值和它消耗的电功率.
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【题目】一研究性学习小组研究小灯泡的伏安特性,小灯泡上标有额定电压“4V”字样,但额定功率和电流均不清晰,实验室备有的器材是:电压表(6V,6kΩ)、电流表(0~0.6 A,0.1Ω)、电池组(电动势为6V)、开关、滑动变阻器、小灯泡、导线若干.实验时要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上.
(1)他们应选用下图中____________图所示电路进行实验.
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(2)根据实验测得数据描绘出如图所示U-I图象,由图分析可知,小灯泡电阻随温度T变化的关系是_________________________________________。
(3)根据U-I图象可知小灯泡的额定功率为_______W,电压为2V时的实际功率为_____W。
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