如图所示,有一倾角的平行倾斜金属导轨,处接有电容为的电容器,在底端处通过一小段光滑圆弧绝缘件(长度可忽略)连接足够长的平行光滑水平金属导轨,两导轨间距均为,在导轨间和导轨间分别存在着垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和。两长度均为的金属棒、,棒静止在水平金属导轨的最左端,棒与导轨间的动摩擦因数,并从离导轨底端高度为处由静止释放。已知棒、始终与导轨间保持良好接触,两棒间的碰撞为水平弹性碰撞,,,,不计棒的电阻,重力加速度取。求:
(1)棒到达导轨底端时的速度大小;
(2)最终棒、之间的距离。
(1)棒到达导轨底端时的速度大小;
(2)最终棒、之间的距离。
22-23高三上·江西赣州·期末 查看更多[2]
更新时间:2022-02-13 16:38:23
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(0.4)
【推荐1】如图所示,有一倾角为θ=30°的光滑斜面,其底端与水平传送带左端通过一小段光滑的圆弧在B点平滑连接。传送带沿顺时针方向匀速运行的速度大小为v0=5m/s,质量为m的滑块(可视为质点),在大小为的水平力作用下,静止在斜面上高度为h=0.8m处。现将水平力F撤去,当滑块滑到传送带右端C点时,恰好与传送带速度相同。已知传送带BC间距离为L=2m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块的质量m;
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)如果将传送带调为逆时针匀速运行,速度大小,且上表面足够长,其他条件不变。仍将滑块从原位置由静止释放,求滑块在传送带上往返n次运动的过程中,传送带对滑块的摩擦力冲量大小。
(1)滑块的质量m;
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)如果将传送带调为逆时针匀速运行,速度大小,且上表面足够长,其他条件不变。仍将滑块从原位置由静止释放,求滑块在传送带上往返n次运动的过程中,传送带对滑块的摩擦力冲量大小。
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(0.4)
【推荐2】如图所示,粗糙水平面上固定一足够长且表面光滑的斜面体,斜面倾角未知,在斜面体内部埋置了一个与斜面平行的压力传感器,且示数为零。水平面上靠近斜面体处静止放置A、B两物体,其中,,两物体紧贴在一起,中间夹着一小块炸药(质量可忽略),点燃炸药发生爆炸使两物体脱离,B物体立刻冲上斜面体,经过压力传感器时,测得传感器上表面受到的压力大小为,已知A物体与水平面间的动摩擦因数,炸药爆炸时释放的化学能为且全部转化为两物体的动能,不考虑B物体在斜面体与水平面连接处的动能损失,A、B两物体均可视为质点,爆炸时间极短,取,求:
(1)爆炸后瞬间,A、B两物体获得的速度大小;
(2)B物体在斜面上运动的时间;
(3)要使B物体能追上A物体,B物体与水平面之间的动摩擦因数的取值范围。
(1)爆炸后瞬间,A、B两物体获得的速度大小;
(2)B物体在斜面上运动的时间;
(3)要使B物体能追上A物体,B物体与水平面之间的动摩擦因数的取值范围。
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(0.4)
【推荐3】如图1是组合玩具实物图,该玩具主要配件有小车、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图2为该玩具的轨道结构示意图,其中三连环是三个半径不同圆轨道I、Ⅱ、Ⅲ组成,且三个圆轨道平滑连接但不重叠。其圆心分别为O1、O2、O3,半径分别为R1=20cm、R2=15cm、R3=10cm,OA、AC为光滑水平轨道,滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道,轨道与水平面夹角θ可调(0≤θ<90°)。某次游戏中弹射器将小车自O点以一定初速度弹出,小车先后通过圆轨道I、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小车可视为质点,其质量m=0.1kg,与滑跃板CD间动摩擦因, 其它阻力均不计,轨道各部分平滑连接,g取10m/s2。
(1)求小车通过圆轨道I最高点B的最小速度vB;
(2)改变弹射器对小车的冲量,小车均能通过三连环,求小车通过圆轨道Ⅲ最低点A时受到轨道的支持力与弹射器对小车冲量的关系;
(3)若小车恰好能够通过三连环,为确保小车整个运动过程均不脱离轨道,分析滑跃板CD与水平面间夹角θ的取值范围。(可用三角函数表示)
(1)求小车通过圆轨道I最高点B的最小速度vB;
(2)改变弹射器对小车的冲量,小车均能通过三连环,求小车通过圆轨道Ⅲ最低点A时受到轨道的支持力与弹射器对小车冲量的关系;
(3)若小车恰好能够通过三连环,为确保小车整个运动过程均不脱离轨道,分析滑跃板CD与水平面间夹角θ的取值范围。(可用三角函数表示)
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(0.4)
【推荐1】如图1所示的克朗棋,其游戏规则和台球的比赛规则十分相似玩者用“球杆”或手弹的方法像打台球那样击打母棋,使其撞击其他棋子入洞,将所有棋子打入洞内就算一局,谁打入的棋子最多谁就是胜利者。克朗棋的棋子类似于象棋子,某克朗棋的母棋、棋子与棋桌之间的动摩擦因数均为,母棋的质量,被击打的棋子质量均为。某玩者想用母棋击打棋子进入洞。母棋、棋子与号洞在一条直线上,如图2中虚线所示。玩者击打母棋,使其与棋子碰撞后,棋子恰好落入号洞,设它们之间的碰撞为弹性碰撞。已知母棋距离号洞口,棋子距离号洞口,棋子的大小可忽略不计。取重力加速度。求:
(1)母棋与棋子碰撞后瞬间,棋子获得的速度大小;
(2)为使棋子能恰好落入号洞,玩者需要击打母棋做功,使母棋获得合适的速度。
a.求母棋撞击棋子前瞬间的速度大小;
b.保持母棋初始位置不变,改变棋子在虚线上的位置,玩者对母棋做的功也相应的需要改变,请你分析计算玩者对母棋做功的最小值。
(1)母棋与棋子碰撞后瞬间,棋子获得的速度大小;
(2)为使棋子能恰好落入号洞,玩者需要击打母棋做功,使母棋获得合适的速度。
a.求母棋撞击棋子前瞬间的速度大小;
b.保持母棋初始位置不变,改变棋子在虚线上的位置,玩者对母棋做的功也相应的需要改变,请你分析计算玩者对母棋做功的最小值。
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(0.4)
名校
【推荐2】细管 AB 内壁光滑、厚度不计,加工成如图所示形状。长 L=0.5m 的 BD 段竖直,其 B 端与半径 R=0.3m 的光滑圆弧轨道平滑连接,P 点为圆弧轨道的最高点。CD 段是半径 R=0.3m 的四分之一圆弧,AC 段在水平面上。管中有两个可视为质点的小球 a、b, 质量分别为 ma=6kg、mb=2kg。最初 b 球静止在管内 AC 段某一位置,a 球以速度 v0水平向右运动,与b 球发生弹性碰撞。重力加速度g 取10m/s2。
(1)若 v0=4m/s,求碰后 a、b 两球的速度大小:
(2)若 a 球恰好能运动到 B 点,求 v0的大小,并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。
(1)若 v0=4m/s,求碰后 a、b 两球的速度大小:
(2)若 a 球恰好能运动到 B 点,求 v0的大小,并通过分析判断此情况下 b 球能否通过 P 点。
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(0.4)
【推荐3】若一个运动物体A静止物体B发生的是弹性正碰,则碰后B获得的动能与A原来的动能之比叫做动能传递系数。如图所示,在光滑水平面上有M、N两个小滑块,N的质量为,左侧有一固定的半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,从圆弧轨道顶端由静止释放一个质量为的小滑块P,P滑下后与M发生碰撞,之后M又与N发生碰撞,设所有碰撞均为弹性正碰,且只考虑滑块间发生的第一次碰撞。
(1)求小滑块P刚滑到圆弧轨道底端时轨道对小滑块P的支持力的大小F。
(2)滑块M的质量为多少时,N获得的动能最大?这种情况下,P和M及M和N之间碰撞时的动能传递系数、分别为多少?
(1)求小滑块P刚滑到圆弧轨道底端时轨道对小滑块P的支持力的大小F。
(2)滑块M的质量为多少时,N获得的动能最大?这种情况下,P和M及M和N之间碰撞时的动能传递系数、分别为多少?
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,放置一段通有电流强度为I,长度L,质量m的导体棒a(电流方向垂直纸面向里).求:
(1)若空间中有竖直向上的匀强磁场,要使导体棒a静止在斜面上,则所加匀强磁场的磁感应强度B1的大小;
(2)若磁场方向任意,要使导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场的磁感应强度B2的大小和方向.
(1)若空间中有竖直向上的匀强磁场,要使导体棒a静止在斜面上,则所加匀强磁场的磁感应强度B1的大小;
(2)若磁场方向任意,要使导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力,则所加匀强磁场的磁感应强度B2的大小和方向.
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(0.4)
【推荐2】如图所示,在绝缘的水平桌面上,固定着两个圆环,它们的半径相等,环面竖直,相互平行,间距为.两环均由均匀的电阻丝制成,电阻都是,在两环的最高点a和b之间接有一个内阻为的电池,连接导线的电阻可忽略不计,空间有竖直向上的磁感应强度为的匀强磁场,一根长度等于两环间距、质量为、电阻为的均匀导体棒水平地置于两环内侧,不计与环间的摩擦,当将棒放在其两端点与两环最低点之间所夹圆弧对应的圆心角时,棒刚好静止不动,试求电源的电动势E.(g取)
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(0.4)
名校
【推荐3】如图甲所示,MN、PQ是足够长、粗糙的水平导轨,导轨平行且间距l=1m,PM间连接阻值R=3Ω的定值电阻和理想电压表V。整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度随时间均匀增大,关系式为。t=0时刻,将一根质量m=0.25kg、阻值r=1Ω的金属棒ab放置在距离PM为d=1m的导轨上,t=10s时金属棒ab即将沿导轨滑动。如图乙所示,然后将整个装置左端抬高,使导轨平面与水平面间的夹角θ=37°并固定,保持磁感应强度B0=2T不变,磁场方向仍垂直导轨平面向下,让金属棒ab沿导轨由静止开始滑动。导轨的电阻均不计,金属棒与导轨垂直且接触良好,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)图乙中,电压表V的最大示数是多少;
(3)图乙中,金属棒ab沿导轨运动x=4m的过程中(金属棒ab的速度已稳定),电阻R上产生的焦耳热。
(1)金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ;
(2)图乙中,电压表V的最大示数是多少;
(3)图乙中,金属棒ab沿导轨运动x=4m的过程中(金属棒ab的速度已稳定),电阻R上产生的焦耳热。
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为θ的绝缘斜面上,BP、DQ为水平放置平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在B、D两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为B。方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距均为L。两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m,电阻均为R,初始时,金属棒cd垂直放置在水平导轨上,金属棒ab从倾斜导轨上距底端距离为s处由静止释放,不计导轨电阻。求:
(1)流过金属棒ab的最大电流I;
(2)金属棒cd的最大速度vm;
(3)流过金属棒的电量q;
(4)金属棒ab上产生的热量。
(1)流过金属棒ab的最大电流I;
(2)金属棒cd的最大速度vm;
(3)流过金属棒的电量q;
(4)金属棒ab上产生的热量。
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(0.4)
真题
【推荐2】如图,一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨,导轨间距为l;两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直,长度均为l;棒与导轨间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力):整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。从时开始,对AB棒施加一外力,使AB棒从静止开始向右做匀加速运动,直到时刻撤去外力,此时棒中的感应电流为;已知CD棒在时刻开始运动,运动过程中两棒均与导轨接触良好。两棒的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。重力加速度大小为g。
(1)求AB棒做匀加速运动的加速度大小;
(2)求撤去外力时CD棒的速度大小;
(3)撤去外力后,CD棒在时刻静止,求此时AB棒的速度大小。
(1)求AB棒做匀加速运动的加速度大小;
(2)求撤去外力时CD棒的速度大小;
(3)撤去外力后,CD棒在时刻静止,求此时AB棒的速度大小。
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示,两根平行光滑的金属导轨由四分之一圆弧部分A1B1、A2B2与水平部分B1C1、B2C2构成,弧形部分半径为r、导体棒长度和导轨间距均为L,导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。弹性导体棒a、b分别垂直于导轨静置于圆弧顶端处和水平导轨中某位置,a、b两导体棒质量均为m、电阻均为R。导体棒a从A1A2由静止释放,整个运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取。
(1)导体棒a刚滑入水平导轨时,求导体棒b的加速度大小;
(2)若两棒匀速运动前未发生碰撞,求导体棒a、b共速前通过回路的电荷量(用含g的字母表示)及a导体棒产生的焦耳热(用含g的字母表示);
(3)若初始时导体棒b距B1B2为2m,已知B=1T,L=0.5m,R=1Ω,r=5cm,m=1kg,求最后共速时两导体棒间的距离。
(1)导体棒a刚滑入水平导轨时,求导体棒b的加速度大小;
(2)若两棒匀速运动前未发生碰撞,求导体棒a、b共速前通过回路的电荷量(用含g的字母表示)及a导体棒产生的焦耳热(用含g的字母表示);
(3)若初始时导体棒b距B1B2为2m,已知B=1T,L=0.5m,R=1Ω,r=5cm,m=1kg,求最后共速时两导体棒间的距离。
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