【題目】如圖,光滑的地面上有一質(zhì)量為m的豎直平面內(nèi)的軌道ABC,它由四分之一圓弧和與圓弧下端相切的水平部分構(gòu)成。AB分是圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。已知軌道的圓弧部分光滑,半徑為R,而水平部分粗糙,與滑塊動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)將一質(zhì)量也為m滑塊從A點(diǎn)靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑塊靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度。

(2)為了使滑塊不從軌道上掉下去,軌道的水平部分長(zhǎng)度L至少是多少。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)物塊沿圓弧軌道下滑的過(guò)程中,滑塊和小車(chē)系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,當(dāng)滑到B點(diǎn)時(shí),由動(dòng)量守恒定律:0=mv1+mv2,則v1=v2.從A到B對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律可知: 解得:

(2)物塊滑上小車(chē),當(dāng)達(dá)到共同速度時(shí)兩者相對(duì)靜止,設(shè)此時(shí)的共同速度為v,則從物塊從最高點(diǎn)滑下到相對(duì)小車(chē)靜止的整個(gè)過(guò)程中,由動(dòng)量守恒定律:0=2mv, 可知最終兩者速度均為零,則由能量關(guān)系可知:mgR=mgL,

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻。線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場(chǎng)Bt,電阻R兩端并聯(lián)一對(duì)平行金屬板M、N,兩板間距為d,N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)ON板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界OAy軸的夾角∠AOy45°AOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)。在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),經(jīng)過(guò)N板的小孔,從點(diǎn)Q0L)垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)OA上某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),最后垂直x軸離開(kāi)第一象限。求:

1)平行金屬板MN獲得的電壓U;

2)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小;

3yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

4)粒子從P點(diǎn)射出至到達(dá)x軸的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶電小球從A處豎直向上進(jìn)入一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)小球的動(dòng)能為6J,運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)小球的動(dòng)能為8J,則小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)在同一水平面上的C點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)時(shí)的動(dòng)能為多少(

A. 38J B. 30J C. 24J D. 14J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)示意圖,實(shí)驗(yàn)中可以產(chǎn)生大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力,將一套有小球的固定細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,小球孔徑略大于桿的直徑,桿足夠長(zhǎng),桿與水平方向的夾角為θ,小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μtanθ.現(xiàn)將小球由靜止釋放,同時(shí)開(kāi)始送風(fēng),風(fēng)對(duì)小球的作用力F方向與桿垂直,大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式為F=kt,關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 加速度先增大后不變

B. 加速度先增大后減小到零,然后再增大,最后為零

C. 速度先增大后減小到零

D. 速度先增大后不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在用重錘下落來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí),某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示.其中O是起始點(diǎn),AB、CD、E是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的5個(gè)點(diǎn),打點(diǎn)頻率為50 Hz.該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量OA、BC、DE各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位:cm

1)這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是哪一段________.(填OAOB、OCODOE

2)該同學(xué)用重錘在OC段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,OC距離用h來(lái)表示,他用vc=計(jì)算與C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度,得到動(dòng)能的增加量,這種做法(填“對(duì)”或“不對(duì)”)___________.

3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,圖線的斜率表示_______________。

4)從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的,其編號(hào)為_____________.

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括紙帶); B.重錘; C.天平;

D.毫米刻度尺; E.秒表; F.運(yùn)動(dòng)小車(chē)

5)若O點(diǎn)到某計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離用h表示,重力加速度為g,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘的瞬時(shí)速度為v,則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的等式為________________.

6)若重錘質(zhì)量m=2.00×10-1kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O點(diǎn)到打下D點(diǎn),重錘重力勢(shì)能的減少量為_______________ J,而動(dòng)能的增加量為____________ J(均保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),可以選用如圖所示的各種裝置圖,以下操作合理的是______

A.選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng),應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地

B.選用裝置2時(shí),要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱的平拋軌跡,豎直管上端A一定要低于水面

C.選用裝置3時(shí),要獲得鋼球的平拋軌跡,每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球

D.除上述裝置外,也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的每秒十幾幀至幾十幀的照片,獲得平拋軌跡

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電直導(dǎo)線,其中通有向紙面外的恒定電流,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T,以直導(dǎo)線為中心作一個(gè)圓,圓周上a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零,則下述說(shuō)法對(duì)的是:

A. b處磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,方向水平向右

B. c處磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零

C. d處磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向成450

D. c處磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T,方向水平向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器兩極板水平放置,A在上方,B在下方,現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上,已知A和電源正極相連,二極管具有單向?qū)щ娦裕粠щ娦∏蜓?/span>AB中心水平射入,打在B極板上的N點(diǎn),小球的重力不能忽略,現(xiàn)通過(guò)上下移動(dòng)A板來(lái)改變兩極板AB間距(兩極板仍平行),則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 若小球帶正電,當(dāng)AB間距增大時(shí),小球打在N的右側(cè)

B. 若小球帶正電,當(dāng)AB間距減小時(shí),小球打在N的左側(cè)

C. 若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距減小時(shí),小球打在N的右側(cè)

D. 若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距增大時(shí),小球打在N的左側(cè)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有一勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),電場(chǎng)方向與圓周在同一平面內(nèi),ABC是圓的內(nèi)接直角三角形,∠BAC=63.5°,O為圓心,半徑R=5cm.位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射初動(dòng)能均為8eV、電荷量+e的粒子,有些粒子會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn),其中到達(dá)B點(diǎn)的粒子動(dòng)能為12eV,達(dá)到C點(diǎn)的粒子電勢(shì)能為﹣4eV(取O點(diǎn)電勢(shì)為零).忽略粒子的重力和粒子間的相互作用,sin53°=0.8。下列說(shuō)法正確的是

A. 圓周上A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為16V

B. 圓周上BC兩點(diǎn)的電勢(shì)差為-4V

C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m

D. 當(dāng)某個(gè)粒子經(jīng)過(guò)圓周上某一位置時(shí),可以具有6eV的電勢(shì)能,且同時(shí)具有6eV的動(dòng)能

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