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(16分)

如圖甲所示,有兩個質量均為0.4 kg的光滑球,半徑均為r=3 cm,靜止在半徑R=8 cm的光滑半球形碗底,求兩球之間相互作用力的大小(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

 

【答案】

3 N

【解析】由幾何關系知,兩球受碗底彈力的方向為球心與碗底球面的球心的連線方向,兩球之間的作用力在兩球切點與球心的連線方向上(且為水平方向),故其中一球的受力情況如圖乙所示.3分

其中cos θθ=53°            4分

由平衡條件得:F1·sin θmg,    3分

F1·cos θF2            3分

解得:兩球之間的作用力大小F2mgcotθ=3 N.     3分

 

練習冊系列答案
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(2012?杭州模擬)2011年9月29日晚21時16分,我國將首個目標飛行器天宮一號發射升空,它將在兩年內分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接,從而建立我國第一個空間實驗室.假如神舟八號與天宮一號對接前所處的軌道如圖甲所示,圖乙是它們在軌道上即將對接時的模擬圖.當它們處于圖甲所示的軌道運行時,下列說法正確的是(  )

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(1)金屬框的邊長以及磁場的磁感應強度;

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(1)線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2

(2)線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產生的電能ΔE;

(3)若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出,在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

 

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科目:高中物理 來源:2012屆江蘇省蘇中三市高三3月第一次調研測試物理試題(帶解析) 題型:計算題

16分)如圖甲所示,空間存在一垂直紙面向里的水平磁場,磁場上邊界OM水平,以O點為坐標原點,OM為x軸,豎直向下為y軸,磁感應強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B=ky變化,k為大于零的常數。一質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放,運動過程中線框經絡在同一豎直平面內,當線框下降h0(h0<L)高度時達到最大速度,線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動,重力加速度為g。求:
(1)線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2
(2)線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產生的電能ΔE;
(3)若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出,在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年江蘇省蘇中三市高三3月第一次調研測試物理試題(解析版) 題型:計算題

16分)如圖甲所示,空間存在一垂直紙面向里的水平磁場,磁場上邊界OM水平,以O點為坐標原點,OM為x軸,豎直向下為y軸,磁感應強度大小在x方向保持不變、y軸方向按B=ky變化,k為大于零的常數。一質量為m、電阻為R、邊長為L的正方形線框abcd從圖示位置靜止釋放,運動過程中線框經絡在同一豎直平面內,當線框下降h0(h0<L)高度時達到最大速度,線框cd邊進入磁場時開始做勻速運動,重力加速度為g。求:

(1)線框下降h0高度時速度大小v1和勻速運動時速度大小v2

(2)線框從開始釋放到cd邊剛進入磁場的過程中產生的電能ΔE;

(3)若將線框從圖示位置以水平向右的速度v0拋出,在圖乙中大致畫出線框上a點的軌跡。

 

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