如图所示,金属导轨倾斜固定,倾角为α=53°,导轨上开有狭槽,内置一小球,小球与狭槽间的动摩擦因数μ=。绳子一端与球相连,小孩稳稳拉住绳另一端与小球一起下滑,稳定时小孩与小球相对静止,此时绳与竖直方向夹角为β。假设小球质量为m,小孩质量为4m,绳的质量及空气力忽略不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.绳与竖直方向夹角β=30° B.小孩与小球一起下滑稳定时的加速度大小为0.35g
C.稳定时绳的拉力大小为3mg D.稳定时绳的拉力大小为2mg
高三物理多选题中等难度题
如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图:金属导轨倾斜固定,倾角为α,导轨上开有一狭槽,内置一小球,球可沿槽无摩擦滑动,绳子一端与球相连,另一端连接一抱枕,小孩可抱住抱枕与之一起下滑,绳与竖直方向夹角为β,且保持不变。假设抱枕质量为m1,小孩质量为m2,小球、绳的质量及空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 分析可知α=β
B. 小孩与抱枕一起做匀速直线运动
C. 小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下
D. 绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为(m1+m2)∶m2
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图:金属导轨倾斜固定,倾角为α,导轨上开有一狭槽,内置一小球,球可沿槽无摩擦滑动,绳子一端与球相连,另一端连接一抱枕,小孩可抱住抱枕与之一起下滑,绳与竖直方向夹角为β,且保持不变。假设抱枕质量为m1,小孩质量 为m2,小球、绳的质量及空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是
A.分析可知α=β
B.小孩与抱枕一起做匀速直线运动
C.小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下
D.绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为(m1+m2):m2
高三物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,金属导轨倾斜固定,倾角为α=53°,导轨上开有狭槽,内置一小球,小球与狭槽间的动摩擦因数μ=。绳子一端与球相连,小孩稳稳拉住绳另一端与小球一起下滑,稳定时小孩与小球相对静止,此时绳与竖直方向夹角为β。假设小球质量为m,小孩质量为4m,绳的质量及空气力忽略不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.绳与竖直方向夹角β=30° B.小孩与小球一起下滑稳定时的加速度大小为0.35g
C.稳定时绳的拉力大小为3mg D.稳定时绳的拉力大小为2mg
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图,固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长,间距L=1m,电阻不计。倾斜导轨的倾角θ=53º,并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω,cd棒质量m=1kg。ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。
(1)求此时通过ab棒的电流;
(2)求导体棒cd消耗的热功率与ab棒克服安培力做功的功率之比;
(3)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
(4)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变,则当动摩擦因数满足什么条件时,无论ab棒质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动?
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图,固定在水平桌面上的“∠”型平行导轨足够长,间距L=1m,电阻不计。倾斜导轨的倾角θ=53º,并与R=2Ω的定值电阻相连。整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。金属棒ab、cd的阻值为R1=R2=2Ω,ab棒、cd棒的质量分别是m1=2.5kg,m2=1kg。ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动。(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g=10m/s2)
(1)求此时通过ab棒的电流大小及方向;
(2)若这段时间内电阻R产生的焦耳热Q=2J,求ab棒下滑的距离;
(3)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,电阻不计的“”型足够长且平行的导轨,间距,导轨倾斜部分的倾角,并与定值电阻R相连,整个空间存在着、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒、的阻值,棒质量,棒光滑,与导轨间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,,求:
(1)棒由静止释放,当滑至某一位置时,棒恰好开始滑动,求这一时刻棒中的电流;
(2)若棒无论从多高的位置释放,棒都不动,分析质量应满足的条件;
(3)若棒与导轨间的动摩擦因数,棒无论质量多大、从多高位置释放,棒始终不动,求棒与导轨间的动摩擦因数应满足的条件。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,“”型平行金属导轨,倾角=370,导体棒MN、PQ分别与导轨垂直放置,质量分别为m1和m2,MN与导轨的动摩擦因数,PQ与导轨无摩擦,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,装置整体置于方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中,现将导体棒PQ由静止释放(设PQ离底端足够远)。试分析m1与m2应该满足什么关系,才能使导体棒MN在导轨上运动。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,平行导轨倾斜放置,倾角θ=370,匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=4T,质量为m=2kg的金属棒ab垂直放在导轨上,ab与导轨平面间的动摩擦因数μ=0.25。ab的电阻r=1Ω,平行导轨间的距离L=1m, R1=R2=18Ω,导轨电阻不计,ab由静止开始下滑运动x=3.5m后达到匀速。sin370=0.6,cos370=0.8。求:
(1)ab在导轨上匀速下滑的速度多大?
(2)ab匀速下滑时ab两端的电压为多少?
(3)ab由静止到匀速过程中电阻R1产生的焦耳热Q1为多少?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,相距较远的水平轨道与倾斜轨道用导线相连,MN∥EF、PQ∥GH,且组成轨道的两个金属棒间距都为L。金属细硬杆ab、cd分别与轨道垂直,质量均为m,电阻均为R,与导轨间动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计。水平导轨处于竖直向上、磁感应强度为B1的匀强磁场中;倾斜导轨与水平面成θ角,磁感应为B2的匀强磁场平行于倾斜轨道向下。当ab杆在平行于水平轨导的拉力作用下做匀速运动时,cd杆由静止开始沿倾斜轨道向下以加速度a = gsinθ运动。设ab、cd与轨道接触良好,重力加速度为g。求:
⑴ 通过 cd 杆的电流大小和方向;
⑵ ab杆匀速运动的速度的大小和拉力的大小;
⑶ cd杆由静止开始沿轨道向下运动距离x的过程中,整个回路产生的焦耳热。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量m=lkg的小球,一水平放置的轻弹簧一端与墙相连,另一端与小球相连,一不可伸长的轻质细绳一端与小球相连,另一端固定在天花板上,细绳与竖直方向成45°角,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。取g=10m/s2,小球所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在烧断轻绳的瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球所受合外力为零
B.小球的加速度大小为10m/s2,方向向左
C.小球的加速度大小为8m/s2,方向向左
D.小球所受合力的方向沿左下方,与竖直方向成45°角
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