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题文

(12分)如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1kg,斜面倾角θ=30°,细绳与竖直方向夹角α=30°,光滑斜面体的质量M=3kg,置于料糙水平面上(g取10m/s2)。求:

⑴细绳对小球拉力的大小;
⑵地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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某发电厂发电机的输出功率P=100 kW,发电机端电压U=250 V,向远处送电的输电线的总电阻R=8 Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220 V.
(1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图;
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比.

两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.

(1)求ab杆下滑的最大速度vm
(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q.

如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为;左活塞在气缸正中间,其上方为真空; 右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为,不计活塞与气缸壁间的摩擦.

求:(1)恒温热源的温度T;
(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积.

如图所示,矩形线圈边长为ab=20 cm,bc=10 cm,匝数N=100匝,磁场的磁感应强度B=0.01 T.当线圈以n=50 r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时,求:

(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式;
(2)从线圈开始转起动,经0.01 s时感应电动势的瞬时值.

一条长为0.80m的轻绳一端固定在点,另一端连接一质量=0.10kg的小球,悬点距离水平地面的高度H = 1.00m。开始时小球处于点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示。让小球从静止释放,当小球运动到点时,轻绳碰到悬点正下方一个固定的钉子P时立刻断裂。不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)当小球运动到点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从点抛出并落在水平地面的C点,求C点与点之间的水平距离;
(3)若OP=0.6m,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力。

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