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题文

如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。

(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向;
(2)当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a;
(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q。

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 电火花计时器、电磁打点计时器
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如图所示,在高出水平地面h="1.8" m 的光滑平台上放置一质量M="2" kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1="0.2" m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m="1" kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,先对A施加F="20" N 水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x="1.2" m.(取g="10" m/s2)求:

(1)B离开平台时的速度vB.
(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB.
(3)A左段的长度l2.

图1中,质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3 s内F的变化如图2所示,图中F以mg为单位,重力加速度g="10" m/s2.整个系统开始时静止.

(1)求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及 2 s、3 s末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出0~3 s内木板和物块的v-t图象,据此求0~3 s内物块相对于木板滑过的距离.

如图,质量m="2" kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L="20" m.用大小为30 N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0="2" s拉至B处.(已知cos37°="0.8," sin37°=0.6.取g="10" m/s2)

(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)用大小为30 N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.

质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.设球受到的空气阻力大小恒为f,取g="10" m/s2,求:

(1)弹性球受到的空气阻力f的大小.
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.

有一个小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏。现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑,瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍,如图所示。若将该装置从距地面H=4.5m高处从静止开始下落,瓷片落地恰好没摔坏。已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍,圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向。(g=10m/s2

⑴瓷片直接撞击地面而不被摔坏时,瓷片着地时的最大速度为多少?
⑵瓷片随圆柱体从静止到落地,下落总时间为多少?

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