(2011·上海高考物理·T33)如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动。
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(2011·上海高考物理·T33)如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动。
题型:不详
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(2011·上海高考物理·T33)如图(a),磁铁A、B的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端,B的质量m=0.5kg,可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放,由于能量守恒,可通过测量B在不同位置处的速度,得到B的势能随位置x的变化规律,见图(c)中曲线I。若将导轨右端抬高,使其与水平面成一定角度(如图(b)所示),则B的总势能曲线如图(c)中II所示,将B在
处由静止释放,求:(解答时必须写出必要的推断说明。取
)
(1)B在运动过程中动能最大的位置;
(2)运动过程中B的最大速度和最大位移。
(3)图(c)中直线III为曲线II的渐近线,求导轨的倾角。
(4)若A、B异名磁极相对放置,导轨的倾角不变,在图(c)上画出B的总势能随x的变化曲线.
答案
⑴
(在5.9 ~ 6.3cm间均视为正确)
⑵ 1.31m/s (
在1.29~1.33 m/s间均视为正确),18.0cm (
在17.9~18.1cm间均视为正确)
⑶59.7°(
在
间均视为正确)
⑷见解析
解析
(1)势能最小处动能最大
由图线II得
(在5.9 ~ 6.3cm间均视为正确)
(2)由图读得释放处势能
,此即B的总能量。出于运动中总能量守恒,因此在势能最小处动能最大,由图像得最小势能为0.47J,则最大动能为
(
在0.42 ~ 0.44J间均视为正确)
最大速度为
(
在1.29~1.33 m/s间均视为正确)
x="20.0" cm处的总能量为0.90J,最大位移由E=0.90J的水平直线与曲线II的左侧交点确定,由图中读出交点位置为x=2.0cm,因此,最大位移
(
在17.9~18.1cm间均视为正确)
(3)渐近线III表示B的重力势能随位置变化关系,即
∴
由图读出直线斜率
(
在
间均视为正确)
(4)若异名磁极相对放置,A,B间相互作用势能为负值,总势能如图。
举一反三
(2010·四川卷)25.(20分)如图所示,空间有场强
的竖直向下的匀强电场,长
的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系一质量
的不带电小球
,拉起小球至绳水平后,无初速释放。另一电荷量
、质量与
相同的小球
,以速度
水平抛出,经时间
与小球
与
点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力,小球均可视为质点,取
。
(1)求碰撞前瞬间小球
的速度。
(2)若小球
经过路
到达平板,此时速度恰好为0,求所加的恒力。
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在
点下方面任意改变平板位置,小球
均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力。
题型:不详
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(09·上海物理·20)质量为5´103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求:
(1)汽车的最大速度vm;(2)汽车在72s内经过的路程s。
题型:不详
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某物体同时受到两个在同一直线上的力F1、F2的作用,由静止开始做直线运动,力F1、F2与位移x的关系图象如图所示,在物体开始运动后的前4.0 m内,物体具有最大动能时对应的位移是( )
A.2.0 m
B.1.0 m
C.3.0 m
D.4.0 m
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(2011·杭州模拟)人用手托着质量为m的物体,从静止开始沿水平方向运动,前进距离l后,速度为v(物体与手始终相对静止),物体与手掌之间的动摩擦因数为μ,则人对物体做的功为( )
A.mgl
B.0
C.μmgl
D.
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A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
C.物体滑行的总时间为4 s
D.物体滑行的总时间为2.5 s
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