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如图所示,水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点,...

如图所示,水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点,传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点,小物块随传送带向右运动,经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2

(1)求传送带的最小转动速率v0

(2)求传送带PQ之间的最小长度L

(3)若传送带PQ之间的长度为4m,传送带以(1)中的最小速率v0转动,求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W

 

(1)5m/s (2)2.5m (3)2.5J 5J 【解析】 (1)由题意知,传送带转动速率最小时,小物块到达点已与传送带同速且小物块刚好能到达点,在点有 小物块从点到点,由动能定理得 联立解得 (2)传送带长度最短时,小物块从点到点一直做匀加速运动,到点时刚好与传送带同速,则有 联立解得 (3)设小物块经过时间加速到与传送带同速,则 小物块的位移 传送带的位移 根据题意则有 联立解得 由能量守恒定律可知,电动机对传送带做功 代入数据解得  
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如图所示,两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨,沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场,其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab固定,金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止,金属棒cd的质量为m=0.2kg,金属棒ab的电阻R1=0.2Ω,金属棒cd的电阻R2=0.3Ω,两金属棒之间的距离为L2=0.2m,取g=10m/s²。求:

(1)F随时间变化的表达式

(2)t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q

 

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在研究描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,提供有以下器材:

A.电压表V105V

B.电压表V2015V

C.电流表A1050mA

D.电流表A20500mA

E.滑动变阻器R1060Ω

F.滑动变阻器R202kΩ

G.直流电源E

H.开关S及导线若干

I.小灯泡(U=5V

某组同学连接完电路后,闭合电键,将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端,移动过程中发现小灯未曾烧坏,记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据(包括滑片处于两个端点时UI数据),根据记录的全部数据做出的UI关系图象如图甲所示:

1)根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____

2)根据实验结果判断得出实验中选用:电压表__(选填器材代号“A”“B”),电流表__(选填器材代号“C”“D”),滑动变阻器__(选填器材代号EF);

3)根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V,内阻为__Ω

4)将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连,则每个小灯消耗的实际功率为__W

 

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为了探究物体质量与加速度的关系,某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为m1m2的两个小车,用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来,重物的质量为m0,忽略滑轮的质量和各种摩擦,使两车同时从静止开始运动,同时停止,两个小车发生的位移大小分别为x1x2

(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比,只需验证表达式____________成立。(用题中所给物理量表示)

(2)实验中____________(需要不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。

 

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如图所示,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点N后,又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )

A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为

B.整个过程中电阻R中的电流先从ba后从ab

C.金属棒下滑时间大于上滑时间

D.金属棒上滑时间为

 

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如图(a),静止在水平地面上的物体,受到水平拉力F的作用,F与时间t的变化关系如图(b)所示.设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等,则t1t3时间内( )

A.t2时刻物体的加速度最大

B.t2时刻摩擦力的功率最大

C.t3时刻物体的动能最大

D.t3时刻物体开始反向运动

 

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