(09年棗莊市期末)(8分)特種兵過山谷的一種方法可簡化為圖示情景。將一根長為2d的不可伸長的細繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點,繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,就可沿著繩子滑到對面。如圖所示,戰(zhàn)士甲用水平力F拉住滑輪,質量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止狀態(tài),此時AP豎直。然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止狀態(tài)釋放,若不計滑輪摩擦及空氣阻力,也不計滑輪的質量,求:

     (1)戰(zhàn)士甲釋放滑輪前對滑輪的水平拉力F;

     (2)戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速度。

    解析:(1)設乙靜止時AP間距離為h,則由幾何關系得

 

d2+h2=(2d-h)2                                                                 

 

       解得

   

       對滑輪受力分析如圖,則有

   

       FT+FTcosθ=mg                                                                         ②

 

       FTsinθ=F                                                                                

 

       解得:                                                                   ④

 

   (2)乙在滑動過程中機械能守恒,滑到繩的中點位置最低,速度最大。

此時APB三點構成正三角形。

P與AB的距離為

 

由機械能守恒有      ⑥

 

解得                         ⑦

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年棗莊市期末)(8分)如圖所示,靜止在水平桌面的紙帶上有一質量為0.1kg的小鐵塊,它離紙帶的右端距離為0.5m,鐵塊與紙帶間動摩擦因數(shù)為0.1.現(xiàn)用力向左以2m/s2的加速度將紙帶從鐵塊下抽出,求:(不計鐵塊大小,鐵塊不滾動。取10m/s2

     (1)將紙帶從鐵塊下抽出需要多長時間?

     (2)紙帶對鐵塊做的功是多少?

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     (2)該正電荷從a點移到c點,電場力所做的功為多少?

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(09年棗莊市期末)(9分)甲圖為質譜儀的原理圖。帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后,從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B。帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后,最終到達照片底片上的H點。測得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。

      (1)設粒子的電荷量為q,質量為m,試證明該粒子的比荷為:;

(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形,且與MN相切于G點,如圖以所示,其它條件不變,要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后不能打到MN邊界上(MN足夠長),求磁場區(qū)域的半徑應滿足的條件。

   

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科目:高中物理 來源: 題型:

(09年棗莊市期末)(13分)如圖甲所示,相距為L的光滑足夠長平行金屬導軌水平放置,導軌一部分處在垂直于導軌平面的勻強磁場中,OO`為磁場邊界,磁感應強度為B,導軌右側接有定值電阻R,導軌電阻忽略不計。在距OO`為L處垂直導軌放置一質量為m、電阻不計的金屬桿ab。若ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運動,其速度v―位移x的關系圖象如圖乙所示,則

   (1)金屬桿ab在穿過磁場的過程中感應電流的方向如何?

   (2)在整個過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱Q1是多少?

   (3)ab桿在離開磁場前瞬間的加速度為多少?

   

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