如图所示,高度h=0.8m的光滑导轨AB位于竖直平面内,其末端与长度L=0.7m的粗糙水平导轨BC相连,BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连,半圆的圆心O在C点的正下方,C点离地面的高度H=1.25m.一个质量m=1kg的小滑块(可视为质点),从A点由静止下滑,小滑块与BC段的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.
(1)求小滑块在水平导轨BC段运动的时间;
(2)若半圆的半径r=0.5m,求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力;
(3)若半圆形管道半径可以变化,则当半径为多大时,小滑块从其下端射出的水平距离最远?最远的水平距离为多少?
高三物理计算题中等难度题
如图所示,高度h=0.8m的光滑导轨AB位于竖直平面内,其末端与长度L=0.7m的粗糙水平导轨BC相连,BC与竖直放置内壁光滑的半圆形管道CD相连,半圆的圆心O在C点的正下方,C点离地面的高度H=1.25m.一个质量m=1kg的小滑块(可视为质点),从A点由静止下滑,小滑块与BC段的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.
(1)求小滑块在水平导轨BC段运动的时间;
(2)若半圆的半径r=0.5m,求小滑块刚进入圆管时对管壁的弹力;
(3)若半圆形管道半径可以变化,则当半径为多大时,小滑块从其下端射出的水平距离最远?最远的水平距离为多少?
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如图所示,宽度为L的粗糙平行金属导轨PQ和P′Q′倾斜放置,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连。已知底端PP′离地面的高度为h,倾斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)中。若断开开关S,一根质量为m、电阻为r、长也为L的金属棒从AA′处由静止开始滑下,金属棒落地点离PP′的水平距离为x1;若闭合开关S,该金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,则金属棒落地点离PP′的水平距离为x2。不计导轨电阻,忽略金属棒经过PP′处的机械能损失,已知重力加速度为g,求:
(1)开关断开时,金属棒离开底端PP′的速度大小;
(2)开关闭合时,在下滑过程金属棒中产生的焦耳热。
(3)开关S仍闭合,金属棒从比AA′更高处由静止开始滑下,水平射程仍为x2,请定性说明金属棒在倾斜轨道上运动的规律。
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如图所示,足够长的两光滑导轨水平放置,两条导轨相距为d,左端MN用阻值不计的导线相连,金属棒ab可在导轨上滑动,导轨单位长度的电阻为r0,金属棒ab的电阻不计。整个装置处于竖直向下的均匀磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增加,B=kt,其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿导轨向右做匀速运动,t=0时,金属棒ab与MN相距非常近。求:
(1)当t=t0时,水平外力的大小F;
(2)同学们在求t=t0时刻闭合回路消耗的功率时,有两种不同的求法:
方法一:P=F·v
方法二: , , (其中R为回路总电阻)
这两种方法哪一种正确?请你做出判断,并简述理由。
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如图所示,足够长的两光滑导轨水平放置,两条导轨相距为d,左端MN用阻值不计的导线相连,金属棒ab可在导轨上滑动,导轨单位长度的电阻为r0,金属棒ab的电阻不计.整个装置处于竖直向下的均匀磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增加,B=kt,其中k为常数.金属棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿导轨向右做匀速运动,t=0时,金属棒ab与MN相距非常近.求:
(1)当t=to时,水平外力的大小F.
(2)同学们在求t=to时刻闭合回路消耗的功率时,有两种不同的求法:
方法一:t=to时刻闭合回路消耗的功率P=F•v.
方法二:由Bld=F,得I= (其中R为回路总电阻)
这两种方法哪一种正确?请你做出判断,并简述理由.
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如图所示,AB是固定在竖直平面内倾角=370的粗糙斜面,轨道最低点B与水平粗糙轨道BC平滑连接,BC的长度为SBC= 5.6m.一质量为M =1kg的物块Q静止放置在桌面的水平轨道的末端C点,另一质量为m=2kg的物块P从斜面上A点无初速释放,沿轨道下滑后进入水平轨道并与Q发生碰撞。已知物块P与斜面和水平轨道间的动摩擦因数均为μ=0.25,SAB = 8m, P、Q均可视为质点,桌面高h = 5m,重力加速度g=10m/s2。
(1)画出物块P在斜面AB上运动的v-t图。
(2)计算碰撞后,物块P落地时距C点水平位移x的范围。
(3)计算物块P落地之前,全过程系统损失的机械能的最大值。
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如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1 m,一理想电流表和一电阻R=10 Ω的电阻通过导线与两导轨相连,导轨之间存在着方向相同,高度均为h的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m=1 kg、有效电阻也为R=10 Ω的导体棒,从距磁场Ⅰ下方边界一定距离处,在F=20 N的恒定外力作用下从静止开始竖直向上运动,导体棒在Ⅰ磁场中运动的过程中电流表的示数恒为1 A,导体棒离开磁场Ⅱ前的一段时间内电流表的示数恒为2 A,导体棒始终保持水平,不计导轨的电阻。(g=10 m/s2)求:
(1)Ⅰ、Ⅱ两磁场的磁感应强度分别为多大;
(2)导体棒开始运动的位置到磁场Ⅰ下端的距离。
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