【題目】如圖所示,水平面OABC與水平皮帶CD平滑相切,右端有一個(gè)半徑為R的光滑半圓其它所在處的摩擦因數(shù)均為,圖中,其中CD略為大于R,物體P和Q的質(zhì)量均為m(可看成質(zhì)點(diǎn)),P帶了電荷量為q的正電荷,且電荷量不會(huì)轉(zhuǎn)移,皮帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),皮帶速率恒,現(xiàn)給物體P一個(gè)水平向左的初始速度,然后經(jīng)彈簧反彈后與物體Q發(fā)生正碰并粘在一起(除碰彈簧無機(jī)械能損失外,其它碰撞都不反彈),恰好能不脫離圓弧且能再次返回到皮帶上,當(dāng)物體第一次離開皮帶后,在皮帶所在處(CD處)加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,qE=2mg,試求:
(1)物體P的初始速度和彈簧的最大彈性勢(shì)能分別多大?
(2)物體最終能否回到圓弧上,如能求出物體在圓弧上最終所能達(dá)到的高度;如不能,求出物體最終所在的位置。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)為了符合題意,物體最高能在圓弧上能達(dá)到與圓心等高的位置E處,故物體能達(dá)到的最大高度為h=R,
所以在D處的速度為,所以
從C到D由動(dòng)能定理,可知
所以在C處碰后的速度為
在C點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞: ,碰前P的速度為
由動(dòng)能定理得,
由能的轉(zhuǎn)化與守恒可知,最大彈性勢(shì)能
(2)假設(shè)物體達(dá)離D點(diǎn)x處時(shí)速度為零,在皮帶上物體所受的摩擦力為
物體從E點(diǎn)到速度為零處,由能量守恒得,x=R,(速度為零處在傳送帶的最左端),此時(shí)物體還在皮帶上#物體不會(huì)達(dá)到水平面ABC上,物體必將在皮帶和圓弧上來回運(yùn)動(dòng)
到與皮帶共速時(shí)的位移為, ,
故物體以速度u沖上圓弧,上升的高度為h
由機(jī)械能守恒可知,所以
然后再以u沖上皮帶,再次速度為零時(shí)
然后由零開始向右加速,恰好在D處時(shí)速度u
故每次物體都能達(dá)到的高度均為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平長(zhǎng)直軌道上,有一長(zhǎng)木板在外力控制下始終保持向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))P、Q由通過定滑輪且不可伸長(zhǎng)的光滑輕繩相連處于靜止?fàn)顟B(tài),且AQ水平, OP、OQ與豎直方向的夾角均為。若物塊Q的質(zhì)量為m,物塊P與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度為g,則下列說法中正確的是( )
A. 水平繩AQ的拉力大小為mg
B. 小物塊P的質(zhì)量為
C. 若水平繩被剪斷,則在剪斷瞬間,小物塊Q的加速度大小為g
D. 長(zhǎng)木板對(duì)小物塊P的作用力與小物塊P對(duì)長(zhǎng)木板的作用力大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)在要用伏安法描繪某個(gè)燈泡的 I- U圖線.
(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)選用下圖中的________(甲或乙)圖來完成實(shí)驗(yàn),但用該電路電阻的測(cè)量值________真實(shí)值(選填“大于”、“等于”或“小于”)誤差原因是_______________。
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如表所示的幾組U和I的數(shù)據(jù):
在下圖中畫出I-U圖象____________.
從圖象上可以看出小燈泡的電阻隨溫度升高__________(選填“變大”、“不變”或“變小”)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列各種設(shè)備或器材中沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是( )
A.發(fā)電機(jī)B.電動(dòng)機(jī)
C.電子感應(yīng)加速器D.話筒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m1、m2(已知m2=0.5kg)的兩物塊A、B相連接,處于原長(zhǎng)并靜止在光滑水平面上.現(xiàn)使B獲得水平向右、大小為6m/s的瞬時(shí)速度,從此刻開始計(jì)時(shí),兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,從圖象提供的信息可得( )
A. 在t1時(shí)刻,兩物塊達(dá)到共同速度2m/s,且彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
B. 從t3到t4之間彈簧由原長(zhǎng)變化為壓縮狀態(tài)
C. t3時(shí)刻彈簧彈性勢(shì)能為6J
D. 在t3和t4時(shí)刻,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】對(duì)于質(zhì)量不變的物體,下列關(guān)于物體動(dòng)量的說法正確的是( )
A.若物體的速度不變,動(dòng)量可能改變B.若物體的速率不變,動(dòng)量一定不變
C.若物體動(dòng)能變化,動(dòng)量一定變化D.若物體動(dòng)量變化,動(dòng)能一定變化
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為測(cè)定一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(已知該干電池的內(nèi)電阻相當(dāng)小,額定電流為0,7A),可供選擇的器材有:
電壓表:A.量程3V,內(nèi)阻為10kΩ
B.量程15V.內(nèi)阻為20 kΩ.
電流表:C.量程0.8A內(nèi)阻約為0.5Ω
D.量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω
滑動(dòng)變阻器:E.最大電阻10Ω額定電流0.7A
F.最大電阻2KΩ額定電流2A
G.定值電阻R0=1Ω.
H.電鍵、導(dǎo)線若干
(1)要使實(shí)驗(yàn)誤差較小且操作方便,可選擇的器材是____(填字母代號(hào))
(2)圖甲中的電路圖應(yīng)選擇_________。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得9組數(shù)據(jù),已標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)中,請(qǐng)?jiān)趫D乙中連線,從圖中可得電池內(nèi)阻r=______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO,長(zhǎng)為R,可繞A自由轉(zhuǎn)動(dòng).用繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)重為G的物體,另一根繩一端系在O點(diǎn),另一端系在圓弧形墻壁上的C點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動(dòng)過程中(保持OA與地面夾角θ不變),OC繩所受拉力的大小變化情況是( )
A. 逐漸減小 B. 逐漸增大 C. 先減小后增大 D. 先增大后減小
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