【題目】如圖所示,質(zhì)量為m=1 kg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上,從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點,經(jīng)半圓軌道C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運動.C點在B點的正上方,D點為軌道的最低點.小物塊離開D點后,做平拋運動,恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點.已知半圓軌道的半徑R=0.9 m,D點距水平面的高度h=0.75 m,取g=10 m/s2,試求:
(1)摩擦力對小物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過D點時對軌道壓力的大;
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ.
【答案】 (1)摩擦力對物塊做的功為4.5J;(2)小物塊對軌道的壓力大小為60N;傾斜擋板與水平面的夾角為θ為60°。
【解析】試題分析:(1)設小物塊經(jīng)過C點時的速度大小,因為經(jīng)過C時恰好能完成圓周運動,由牛頓第二定律可得:
mg=,解得=3m/s
小物塊由A到B過程中,設摩擦力對小物塊做的功為W,由動能定理得:
W=,解得W=4.5J
故摩擦力對物塊做的功為4.5J.
(2)設小物塊經(jīng)過D點時的速度為,對由C點到D點的過程,由動能定理的:
mg.2R=
小物塊經(jīng)過D點時,設軌道對它的支持力大小為,由牛頓第二定律得:
﹣mg=
聯(lián)立解得=60N,=3m/s
由牛頓第三定律可知,小物塊對軌道的壓力大小為:
==60N.
故小物塊經(jīng)過D點時對軌道的壓力大小為60N.
(3)小物塊離開D點做平拋運動,設經(jīng)時間t打在E點,由h=得:t=s
設小物塊打在E點時速度的水平、豎直分量分別為、,速度跟豎直方向的夾角為α,則:
又tanα==
聯(lián)立解得α=60°
再由幾何關系可得θ=α=60°
故傾斜擋板與水平面的夾角為θ為60°.
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【題目】某同學設計了如圖甲所示的電路來測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)電阻(幾千歐),實驗室提供直流電源的電動勢為6V,內(nèi)阻忽略不計;
(1)請完成圖乙的實物連接__________;
(2)在該實驗中,認為當變阻器的滑片P不動時,無論電阻箱的阻值如何增減,aP兩點間的電壓保持不變;請從下列滑動變阻器中選擇最恰當?shù)氖牵?/span>__________;
A.變阻器A(0-2000Ω,0.1A) B.變阻器B(0-20Ω,1A) C.變阻器C(0-5Ω,1A)
(3)連接好線路后,先將變阻器滑片P調(diào)到最______端,并將電阻箱阻值調(diào)到_______(填“0”或“最大”),然后閉合電鍵S,調(diào)節(jié)P,使電壓表滿偏,此后滑片P保持不動;
(4)調(diào)節(jié)變阻箱的阻值,記錄電壓表的讀數(shù);最后將電壓表讀數(shù)的倒數(shù)與電阻箱讀數(shù)R描點,并畫出圖丙所示的圖線,由圖象得,待測電壓表的內(nèi)阻值為________Ω。(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結構圖。勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是
A. 僅增大勵磁線圈中電流,電子束徑跡的半徑變大
B. 僅提高電子槍加速電壓,電子束徑跡的半徑變大
C. 僅增大勵磁線圈中電流,電子做圓周運動的周期將變大
D. 僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運動的周期將變大
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【題目】一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,從t=0時刻開始受到水平外力的作用.力的大小F與時間t的關系如圖所示,力的方向保持不變,則下列說法中正確的是( )
A. 物體在0~t0和t0~ 2t0水平外力做功之比是1∶10
B. 物體在0~t0和t0~ 2t0水平外力做功之比是1∶8
C. 外力在t0和2t0時刻的瞬時功率之比是1∶8
D. 外力在t0和2t0時刻的瞬時功率之比是1∶6
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【題目】閉合矩形導線框abcd固定在勻強磁場中,磁場的方向與導線框所在平面垂直,規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向,abcda方向電流的正方向,水平向右為安培力的正方向,磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示,關于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象,下列說法正確的是( 。
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示為氫原子能級示意圖的一部分,下列說法中錯誤的是
A. 從n=4能級躍遷到n=3能級時電子的軌道半徑減小,電勢能減小,動能增大
B. 處于n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光子能使逸出功為10.2eV的金屬發(fā)生光電效應
C. 一個處于n=4能級的氫原子躍遷時最多輻射出3種頻率的光子
D. 帶有13.9eV能量的電子撞擊處于基態(tài)能級的氫原子不能使其躍遷到n=2能級
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【題目】某同學設想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖),沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時,它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力,已知地球的半徑R=6400km。下列說法正確的是( )
A. 汽車在地面上速度增加時,它對地面的壓力增大
B. 當汽車速度增加到7.9km/s,將離開地面繞地球做圓周運動
C. 此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h
D. 在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力
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【題目】如圖甲所示,一絕緣輕繩將矩形線框靜止懸吊在空中,線框正下方有一直導線,且與線框在同一豎直平面內(nèi),直導線與線框下邊平行。規(guī)定電流的方向水平向左為正,當直導線中的電流i隨時間t變化的關系如圖乙所示時,關于輕繩上的拉力和線框受到的重力的關系,下列說法正確的是( )
A. 在0~t 0內(nèi),輕繩的拉力一直等于線框受到的重力
B. 在0~t 0內(nèi),輕繩的拉力一直大于線框受到的重力
C. 在t 0 ~t 1內(nèi),輕繩的拉力一直大于線框受到的重力
D. 在t 0 ~t 1內(nèi),輕繩的拉力一直等于線框受到的重力
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【題目】如圖所示,水平軌道與半徑為的豎直半圓形軌道相切于點,質(zhì)量為和的、兩個小滑塊(可視為質(zhì)點)原來靜止于水平軌道上,其中小滑塊與一輕彈簧相連.某一瞬間給小滑塊一沖量使其獲得的初速度向右沖向小滑塊,與碰撞后彈簧不與相粘連,且小滑塊在到達點之前已經(jīng)和彈簧分離,不計一切摩擦,求:
()和在碰撞過程中彈簧獲得的最大彈性勢能.
()小滑塊經(jīng)過圓形軌道的點時對軌道的壓力.
()通過計算說明小滑塊能否到達圓形軌道的最高點.
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