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【题目】科技的发展正在不断地改变着我们的生活,图甲是一款放在水平桌面上的手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图,若手机的重力为G,下列说法正确的是
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A. 手机受到的支持力大小为Gcosθ
B. 手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ
C. 纳米材料对手机的作用力方向竖直向上
D. 纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ
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【题目】如图所示,光滑轨道ABCD由倾斜轨道AB和半圆轨道BCD组成。倾斜轨道AB与水平地面的夹角为θ,半圆轨道BCD的半径为R,BD竖直且为直径,B为最低点,O是BCD的圆心,C是与O等高的点。一个质量为m的小球在斜面上某位置由静止开始释放,小球恰好可以通过半圆轨道最高点D。小球由倾斜轨道转到圆轨道上时不损失机械能。重力加速度为g。求:
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(1)小球在D点时的速度大小
(2)小球开始下滑时与水平地面的竖直高度与半圆半径R的比值。
(3)小球滑到斜轨道最低点B时(仍在斜轨道上),重力做功的瞬时功率
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【题目】弹簧测力计挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为2 kg的物体.当升降机在竖直方向运动时,弹簧测力计的示数始终是16 N.如果从升降机的速度为3 m/s时开始计时,则经过1 s,求升降机的位移(g取10 m/s2)。
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【题目】如图所示,一质量为m的小物体A以速度v0、从水平平台上滑入放置在水平地面上的长木板B上。长木板的质量为M、长为L,小物体A与长木板B间的动摩擦因数为μ,小物体的大小不计,当地的重力加速度为g,问:
(1)长木板与地面间的动摩擦因数μ满足什么条件,长木板才能滑动?
(2)长木板与地面间的动摩擦因数μ=c时,小物体恰好能从长木板的右端滑落,求此时小物体滑落时的速度v?
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【题目】如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.关于这个电路的以下说法正确的是( )
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A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D.开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯
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【题目】如图甲所示,空间存在B=0.5T方向竖直向下的匀强磁场。MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,电阻R=0.4Ω;ab是垂直跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,它与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个水平向左的牵引力F,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是导体棒的速度—时间图象(其中OA是直线,AC是曲线,DE是AC曲线的渐近线)。小型电动机在12s末达到额定功率(设电动机的功率为它的输出功率),此后功率保持不变。除R以外,其余部分的电阻均不计,g取10m/s2。求:
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(1)导体棒在0~12s内的加速度大小;
(2)电动机的额定功率;
(3)若已知0~12s内电阻R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力做的功。
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【题目】翼型降落伞有很好的飞行性能.它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作.其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响.已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2.其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,C1、C2满足如图b所示的关系.试求:
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(1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹.试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;
(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α,试从力平衡的角度证明:tanα=
;
(3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约37°(取tan37°=0.75),匀速飞行的速度v多大?(g取10m/s2,计算结果保留三位有效数字)
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【题目】对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝,单位体积内有n个自由电子,每一个电子电量为e。该电阻丝通有恒定电流时,两端的电势差为U,假设自由电子定向移动的速率均为v。
(1)求导线中的电流I;
(2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间t内电流做功W为多少,小红记得老师上课讲过,W=UIt,但是不记得老师是怎样得出W=UIt这个公式的,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即E=
,设导体中全部电荷为q后,再求出电场力做的功
,将q代换之后,小红没有得出W=UIt的结果。
a. 请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程。
b. 为了更好地描述某个小区域的电流分布情况,物理学家引入了电流密度这一物理量,定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为j,导线的电阻率为
,试证明:
。
(3)由于恒定电场的作用,导体内自由电子会发生定向移动,但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率,而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速,因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞。假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0(这个时间由自由电子热运动决定,为一确定值),碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失,碰撞时间不计。请根据以上内容,推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关。
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【题目】传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,两者长度分别为L1=2.5 m、L2=2 m.传送带始终保持以速度v匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端,然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1,滑块、平板的质量均为m=2 kg,g取10 m/s2.求:
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(1)若滑块恰好不从平板上掉下,求滑块刚滑上平板的速度大小;
(2)若v=6 m/s,求滑块离开平板时的速度大小.
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【题目】如图甲所示,光滑水平面上的O处有一质量为
物体。物体同时受到两个水平力的作用,
,方向向右,
的方向向左,大小如图乙所示,且在
时刻同时将两力撤去。物体在
时刻从静止开始运动,则
时物体的加速度大小为______
,
时刻物体的速度为______
,在
_____
时刻物体的速度最大,最大值为______
。
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