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一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离...

一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方L/2处有一宽度为L/4,垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示。现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直,忽略空气阻力),摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场,则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是(  

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A.mgL          B.mg(L/2+r)   C.mg(3L/4+r)     D.mg(L+2r)

 

C 【解析】 试题分析:当圆环摆动时,由于不断地进出磁场切割磁感线产生感应电流,消耗机械能,高度逐渐降低;当环在磁场下方摆动,不再进入磁场时,摆动稳定,金属环中产的焦耳热等于环减少的机械能,由能量守恒定律得: ,故C正确;故选C 考点:机械能守恒定律 【名师点睛】此题是电磁感应的能量转化问题;要知道环穿过磁场时机械能转化为热能,环减少的机械能就等于环中产生的焦耳热;此题中分析圆环的最终状态是一个难点;此题意在考查学生对物理问题的综合分析能力.  
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考点分析:
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下列有关简谐振动说法不正确的是( 

A.做简谐振动的物体,受到的回复力的方向总是指向平衡位置

B.平衡位置就是加速度为零的位置

C.弹簧振子振动过程中动能和弹性势能相互转化,系统总机械能守恒

D.弹簧振子振动过程中,弹性势能增加时,弹簧的长度可能变短

 

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如图,一条形磁铁静止在光滑水平面上,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断正确的是(    )

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A.若由静止释放圆环,环下落时环的机械能守恒

B.若由静止释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大

C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁滑出时做减速运动

D.给磁铁水平向右的初速度,圆环产生向左运动的趋势

 

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(10分)如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,B点为水平面与轨道的切点,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:

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(1)求推力对小球所做的功。

(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最少?最小功为多少。

(3)x取何值时,完成上述运动推力最小?最小推力为多少。

 

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(10分)如图所示,质量为m的小球,由长为满分5 manfen5.com的细线系住,线能承受的最大拉力是9mg,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,EAB上的一点,且AE=0.5满分5 manfen5.comE作水平线EF,在EF上钉铁钉D,现将小球拉直水平,然后由静止释放,小球在运动过程中,不计细线与钉子碰撞时的能量损失,不考虑小球与细线间的碰撞.

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(1)若钉铁钉位置在E点,求细线与钉子碰撞前后瞬间,细线的拉力分别是多少?

(2)若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动,求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。

 

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(10分)5个相同的木块紧挨着静止放在地面上,如图所示。每块木块的质量为m=1kg,长满分5 manfen5.com=1m。它们与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为M=2.5kg的小铅块(视为质点),以满分5 manfen5.com的初速度向右滑上左边第一木块的左端,它与木块的动摩擦因数μ2=0.2。小铅块刚滑到第四块木块时,木块开始运动,求:

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(1)铅块刚滑到第四块木块时的速度。

(2)通过计算说明为什么小铅块滑到第四块木块时,木块才开始运动。

(3)小铅块停止运动后,离第一块木块的左端多远?速度的大小;

 

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