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如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=2 kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由...

如图所示,一个可视为质点的物块,质量为m=2 kg,从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下,到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带,传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速度大小为u=3 m/s。已知圆弧轨道半径R=0.8 m,皮带轮的半径r=0.2m,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,两皮带轮之间的距离为L=6m,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)皮带轮转动的角速度多大?

(2)物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力;

(3)物块将从传送带的哪一端离开传送带?物块在传送带上克服摩擦力所做的功为多大?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

(1)15rad/s(2)60N,方向竖直向下。(3)12J 【解析】弄清楚物体的运动过程和受力情况是解题关键。①物块沿光滑圆弧下滑的过程,机械能守恒;②物块在传送带上做匀减速直线运动。 (1)皮带轮转动的角速度,由u=,得rad/s   (2分) (2)物块滑到圆弧轨道底端的过程中,由动能定理得     (1分) 解得 m/s   (1分) 在圆弧轨道底端,由牛顿第二定律得     (2分) 解得物块所受支持力  F=60N    (1分) 由牛顿第三定律,物块对轨道的作用力大小为60N,方向竖直向下。  (1分) (3)物块滑上传送带后做匀减速直线运动,设加速度大小为a,由牛顿第二定律得      (1分) 解得  a=1m/s2 (1分) 物块匀减速到速度为零时运动的最大距离为  m > L=6m    (1分) 可见,物块将从传送带的右端离开传送带。     (1分) 物块在传送带上克服摩擦力所做的功为J。     (2分) 误区警示:计算物块在传送带上运动时的位移以及摩擦力做功时,不少学生容易受到传送带运动的影响而出错。
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考点分析:
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某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。

(2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。

(3)现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。

 

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某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒。实验前已经调整气垫导轨底座使之水平,且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间6ec8aac122bd4f6es,则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为_______m/s。(计算结果保留两位有效数字)

(2)若测出钩码质量为m,滑块质量为M,滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离为s,则通过比较________和6ec8aac122bd4f6e是否相等(用直接测出的物理量符号写出表达式,重力加速度为g)即可验证系统的机械能是否守恒。

 

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(改编)一正弦交变电压的电压u随时间t变化的规律如图所示。下列说法正确的是     (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.该交变电压的瞬时值表达式为u=10sin(506ec8aac122bd4f6et)V

B.该交变电压有效值约为7.1V

C.将该交变电压接在匝数比为1∶2的理想变压器原圈上,副线圈输出频率为50 Hz

D.将该交变电压加在阻值R=20 Ω的白炽灯两端,电灯消耗的功率是5W

 

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边长为a的闭合金属正三角形框架,完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架匀速拉出磁场,如图(1)所示,则图(2)中图象规律与这一过程相符合的是       (    )

 

 

 

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

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(原创)质量为50kg的某人沿一竖直悬绳匀速向上爬,在爬高3 m的过程中,手与绳子之间均无相对滑动,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是                   (    )

A.绳子对人的静摩擦力做功等于人的重力势能的增加

B.绳子对人的静摩擦力做功等于人的机械能的增加

C.绳子对人的静摩擦力做功为1500 J

D.人克服自身重力做功使其重力势能增加1500 J

 

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