【題目】如圖所示,半徑為 R 的光滑圓環(huán)豎直放置,直徑 MN 為豎直方向,環(huán)上套有兩個(gè)小球 A 和 B, A、 B 之間用一長(zhǎng)為R 的輕桿相連,小球可以沿環(huán)自由滑動(dòng),開(kāi)始時(shí)桿處于水平狀態(tài),已知 A 的質(zhì)量為 m, 重力加速度為 g。
(1)若 B 球質(zhì)量也為 m,求開(kāi)始時(shí)桿對(duì) B 球的彈力大;
(2)若 B 的質(zhì)量為 3m,由靜止釋放輕桿,求 B 球由初始位置到達(dá)N 點(diǎn)的過(guò)程中,輕桿對(duì) B 球所做的功。
【答案】(1)(2)mgR
【解析】
(1)對(duì)B球受力分析,受重力、支持力和桿的彈力,根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法列式求解即可.(2)兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒和兩球速率相等的關(guān)系列式,即可求出B到達(dá)N點(diǎn)的速度,再運(yùn)用動(dòng)能定理求解功.
(1)設(shè)桿對(duì)B的彈力大小為N1,B球的受力分析如下圖所示:
由圖可知:
解得:= 30°
而:
解得:
(2)設(shè)B球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)A、B的速率分別為vA、vB,由下圖中的幾何關(guān)系可知,
球A上升高度為:
解得:h1=R
球B下降高度:
對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律得:
又有:
對(duì)B球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,由動(dòng)能定理:
聯(lián)立以上各式得:W =mgR
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】民航客機(jī)一般都有緊急出口,發(fā)生意外情況的飛機(jī)緊急著陸后,打開(kāi)緊急出口,狹長(zhǎng)的氣囊會(huì)自動(dòng)充氣,形成一個(gè)連接出口與地面的斜面,人員可沿斜面滑行到地上,如圖甲所示,圖11乙是其簡(jiǎn)化模型。若緊急出口下沿距地面的高度h=3.0m,氣囊所構(gòu)成的斜面長(zhǎng)度L=5.0m。質(zhì)量m=60kg的某旅客從斜面頂端由靜止開(kāi)始滑到斜面底端。已知旅客與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.55,不計(jì)空氣阻力及斜面的形變,旅客下滑過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn),取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)旅客沿斜面下滑時(shí)的加速度大小;
(2)旅客滑到斜面底端時(shí)的速度大小;
(3)旅客從斜面頂端滑到斜面底端的過(guò)程中,斜面對(duì)旅客所施加的支持力的沖量大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面,一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí),動(dòng)能為20eV,飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí),電勢(shì)能為-10eV,飛至等勢(shì)面B時(shí)速度恰好為零,已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm,則下列說(shuō)法正確的是
A. 等勢(shì)面A的電勢(shì)為10V
B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m
C. 電子再次飛經(jīng)D勢(shì)面時(shí),動(dòng)能為10eV
D. 電子的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道,其中AB段是長(zhǎng)為s=1.25的粗糙水平面,其動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1,BD段為半徑R=0.2 m的光滑半圓,兩段軌道相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小E=5.0×103 V/m.一帶負(fù)電小球以速度v0沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),接著進(jìn)入半圓軌道后,恰能通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn).已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10-2 kg,所帶電荷量q=2.0×10-5 C,g=10 m/s2.(水平軌道足夠長(zhǎng),小球可視為質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)電荷轉(zhuǎn)移)
(1)小球能通過(guò)軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大小;
(2)帶電小球在從D點(diǎn)飛出后,首次落到水平軌道上時(shí)的位移大小;
(3)小球的初速度v0.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是某衛(wèi)星的一次變軌示意圖,衛(wèi)星從橢圓軌道I上的P,點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道Ⅱ,則關(guān)于衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是
A. 衛(wèi)星在軌道I上的運(yùn)行周期大于在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期
B. 衛(wèi)星在軌道I上的P點(diǎn)向后噴噴氣加速才能變軌到軌道Ⅱ上
C. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能
D. 衛(wèi)星在軌道上Ⅰ經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A,用一細(xì)線懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的球B。現(xiàn)用一水平力F緩慢地拉起B,在此過(guò)程中A一直保持靜止不動(dòng),設(shè)圓環(huán)A受到的支持力為FN,摩擦力為f ,此過(guò)程中: ( )
A. FN增大,f增大 B. FN減小,f增大
C. FN不變,f增大 D. FN不變,f減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一斜劈靜止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑塊 m,若給 m 一向下的初速度 v0 ,則 m 正好保 持勻速下滑。如圖所示,現(xiàn)在 m 下滑的過(guò)程中再加一個(gè)作用力,則以下說(shuō)法正確的是( )
A. 在 m 上加一個(gè)豎直向下的力 F1 ,仍 m 將保持勻速運(yùn)動(dòng),M 對(duì)地面有摩擦力的作用
B. 在 m 上加一個(gè)沿斜面向下的力 F2 ,則 m 將做加速運(yùn)動(dòng),M 對(duì)地面有水平向左的靜摩擦力的作用
C. 在 m 上加一個(gè)水平向右的力 F3 ,則 m 將做減速運(yùn)動(dòng),在停止前 M 對(duì)地有向右的靜摩擦力的作用
D. 無(wú)論在 m 上加什么方向的力,在 m 停止前 M 對(duì)地面都無(wú)靜摩擦力的作用
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷A、B帶電荷量分別為Q1、Q2,其中A帶負(fù)電,a、b、c三點(diǎn)在它們連線的延長(zhǎng)線上.現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子以一定的初速度沿直線從a點(diǎn)開(kāi)始向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)b、c兩點(diǎn)(粒子只受電場(chǎng)力作用),粒子經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb、vc,其速度-時(shí)間圖像如圖乙所示.以下說(shuō)法中正確的是
A. B一定帶負(fù)電
B. B的電荷量一定小于A的電荷量
C. b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大
D. 粒子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過(guò)程中,粒子的電勢(shì)能先減小后增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,平行板電容器C的兩金屬板水平放置.G為靈敏電流計(jì)。開(kāi)關(guān)S閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動(dòng)變阻器R的觸頭P向上移動(dòng)的過(guò)程中,下列判斷正確的是( )
A. 靈敏電流計(jì)G中有b→a的電流
B. 油滴向上加速運(yùn)動(dòng)
C. 電容器極板所帶電荷量將減小
D. 通過(guò)電阻R2的電流將減小
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