【題目】如圖所示,位于豎直面內(nèi)的曲線軌道的最低點B的切線沿水平方向,且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R=0.40m的光滑圓形軌道平滑連接.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的滑塊(可視為質(zhì)點),從位于軌道上的A點由靜止開始滑下,滑塊經(jīng)B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C.已知A點到B點的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2 , 空氣阻力可忽略不計,求:

(1)滑塊通過C點時的速度大。
(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大小;
(3)滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功.

【答案】
(1)解:因滑塊恰能通過C點,即在C點滑塊所受軌道的壓力為零,其只受到重力的作用.

設滑塊在C點的速度大小為vC,根據(jù)牛頓第二定律,對滑塊在C點有

mg=

解得vC= =2.0m/s

答:滑塊通過C點時的速度大小為2m/s.


(2)解:設滑塊在B點時的速度大小為vB,對于滑塊從B點到C點的過程,根據(jù)機械能守恒定律有 mvB2= mvC2+mg2R

滑塊在B點受重力mg和軌道的支持力FN,根據(jù)牛頓第二定律有

FN﹣mg=

聯(lián)立上述兩式可解得 FN=6mg=6.0N

根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊在B點時對軌道的壓力大小FN′=6.0N

答:滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大小為6.0N.


(3)解:設滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功為Wf,對于此過程,根據(jù)動能定律有 mgh﹣Wf= mvB2

解得Wf=mgh﹣ mvB2=0.50J

答:滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功0.50J.


【解析】(1)滑塊經(jīng)B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C,即在C點滑塊所受軌道的壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊通過C點的速度.(2)對B到C段研究,運用機械能守恒定律求出B點的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出滑塊在B點所受的支持力大小,從而求出滑塊對軌道的壓力.(3)對A到B段運用動能定理,求出克服摩擦力做的功.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )
A.根據(jù)E= ,可知,電場中某點的場強與電場力成正比
B.根據(jù)E= ,可知電場中某點的場強與形成電場的點電荷的電荷量成正比
C.根據(jù)場強的疊加原理,可知合電場的場強一定大于分電場的場強
D.電場線就是點電荷在電場中的運動軌跡

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于查理定律,下列說法中正確的是( ).

A.一定質(zhì)量氣體的壓強與它的溫度成正比

B.一定質(zhì)量氣體的壓強與它的熱力學溫度成正比

C.氣體在體積不變時,它的壓強與熱力學溫度成正比

D.一定質(zhì)量氣體在體積不變時,它的壓強與熱力學溫度成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場.在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強磁場,兩個磁場的磁感應強度大小相同.兩個相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點射入勻強磁場.M點射入的帶電粒子,其速度方向指向圓心;N點射入的帶電粒子,速度方向與邊界垂直,且N點為正方形邊長的中點,則下列說法錯誤的是(  )

A. 帶電粒子在磁場中飛行的時間可能相同

B. M點射入的帶電粒子可能先飛出磁場

C. N點射入的帶電粒子可能先飛出磁場

D. N點射入的帶電粒子不可能比從M點射入的帶電粒子先飛出磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一塊含鈾的礦石質(zhì)量為M,其中鈾元素的質(zhì)量為m.鈾發(fā)生一系列衰變,最終生成物為鉛.已知鈾的半衰期為T,那么下列說法中正確的有( 。

A. 經(jīng)過兩個半衰期后這塊礦石中基本不再含有鈾了

B. 經(jīng)過兩個半衰期后原來所含的鈾元素的原子核有發(fā)生了衰變

C. 經(jīng)過三個半衰期后,其中鈾元素的質(zhì)量還剩

D. 經(jīng)過一個半衰期后該礦石的質(zhì)量剩下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣水平面上的AB區(qū)域?qū)挾葹?/span>d,帶正電、電量為q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點進入AB區(qū)域,當滑塊運動至區(qū)域的中點C時,速度大小為,從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個水平向左的勻強電場,電場強度E保持不變,并且區(qū)域外始終不存在電場.

(1)若加電場后小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等,求滑塊離開AB區(qū)域時的速度.

(2)要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運動的時間到達最長,電場強度E應滿足什么條件?并求這種情況下滑塊離開AB區(qū)域時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是一汽車在平直路面上啟動的速度﹣時間圖象,若啟動過程中汽車所受阻力恒定,由圖象可知( )

A.0﹣t1時間內(nèi),汽車的牽引力增大,加速度增大,功率不變
B.0﹣t1時間內(nèi),汽車的牽引力不變,加速度不變,功率增大
C.t1﹣t2時間內(nèi),汽車的牽引力減小,加速度減小,功率不變
D.t1﹣t2時間內(nèi),汽車的牽引力不變,加速度不變,功率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)探究功與速度變化的關系的實驗中,某同學是用下面的方法和器材進行實驗的:放在長木板上的小車由靜止開始在幾條完全相同的橡皮筋的作用下沿木板運動,小車拉動固定在它上面的紙帶,紙帶穿過打點計時器.關于這一實驗,下列說法中正確的是________

A.長木板要適當傾斜,以平衡小車運動中受到的阻力

B.重復實驗時,雖然用到橡皮筋的條數(shù)不同,但每次應使橡皮筋拉伸的長度相同

C.利用紙帶上的點計算小車的速度時應選用紙帶上打點最密集的部分進行計算

D.利用紙帶上的點計算小車的速度時,應選用紙帶上打點最稀疏的部分進行計算

(2)若畫出W-v的圖象應為下圖中的哪一個________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場.勻強磁場的磁感應強度為B,方向水平并垂直紙面向里,一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運動.(重力加速度為g

1)求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向;

2)若某時刻微粒運動到場中距地面高度為HP點,速度與水平方向成45,如圖所示.則該微粒至少須經(jīng)多長時間運動到距地面最高點?最高點距地面多高?

3)在(2)問中微粒運動P點時,突然撤去磁場,同時電場強度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴,則該微粒運動中距地面的最大高度是多少?

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