【題目】如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置,整個(gè)裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中,兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶相同電量的正電小球a、b,以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)(小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)徑,且忽略兩小球之間的相互作用),a通過最高點(diǎn)A時(shí),對外管壁的壓力大小為3.5mg,b通過最高點(diǎn)A時(shí),對內(nèi)管壁的壓力大小0.25mg,已知兩小球所受電場力的大小為重力的一半.求:
(1)a、b兩球落地點(diǎn)距A點(diǎn)水平距離之比;
(2)a、b兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比.
【答案】
(1)解:兩個(gè)小球在最高點(diǎn)時(shí),受重力、電場力和管壁的作用力,這三個(gè)力的合力作為向心力,離開軌道后兩球均做類平拋運(yùn)動(dòng);
對a球:3.5mg+mg+qE=m ,
其中:qE=0.5mg
解得:va=2 ,
對B球:mg﹣0.25mg﹣qE=m ,
解得:vb= ,
離開A點(diǎn)后豎直方向:ma=mg﹣qE
所以:a=0.5g
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:
時(shí)間為:t= ,
落地時(shí)它們的水平位移為:sa=vat=
sb=vbt= ,
a、b兩球落地點(diǎn)間的距離之比:
(2)解:兩個(gè)小球做類平拋運(yùn)動(dòng),重力做正功,電場力做負(fù)功,由動(dòng)能定理得:
對a球:
解得:Eka=3mgR
對b球:
解得:
所以:a、b兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比:
【解析】(1)對兩個(gè)球分別受力分析,根據(jù)合力提供向心力,求出速度,此后球做平拋運(yùn)動(dòng),正交分解后,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解即可求出兩球落地點(diǎn)距A點(diǎn)水平距離之比;(2)從A到落地的過程中機(jī)械能守恒,由此求出落地時(shí)逗你的表達(dá)式,即可求出兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的平拋運(yùn)動(dòng)和向心力,需要了解特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力才能得出正確答案.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A,相隔△t時(shí)間后又以初速度v0從地面上豎直上拋另一物體B,下列說法正確的是( )
A. 要使A、B能在空中相遇,則兩物體拋出的時(shí)間間隔
B. 要使A、B能在空中相遇,則兩物體拋出的時(shí)間間隔
C. 要使B在上升時(shí)與A相遇,則兩物體拋出的時(shí)間間隔
D. 要使B在上升時(shí)與A相遇,則兩物體拋出的時(shí)間間隔
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩光滑斜面在B處連接,小球從A處由靜止釋放,經(jīng)過B、C兩點(diǎn)時(shí)速度大小分別是3 m/s和4 m/s,AB=BC.設(shè)球經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變,則下列判斷正確的是( )
A. 球在AB、BC段的加速度大小之比為4∶3
B. 球由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中平均速率為2.1 m/s
C. 小球在AB、BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為7∶4
D. 小球從B運(yùn)動(dòng)到C過程中平均速度大小為3.5 m/s
【答案】BD
【解析】對AB段,根據(jù)速度位移公式得:,,代入數(shù)據(jù)解得:a1:a2=9:7,故A錯(cuò)誤.A到C過程中的平均速率為:,故B正確.根據(jù)平均速度的推論知,AB段的時(shí)間,BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ,代入數(shù)據(jù)解得t1:t2=7:3,故C錯(cuò)誤.小球從B運(yùn)動(dòng)到C過程中平均速度大小為,故D正確.故選BD.
點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論,并能靈活運(yùn)用,有時(shí)運(yùn)用推論求解會(huì)使問題更加簡捷.
【題型】多選題
【結(jié)束】
13
【題目】不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目對運(yùn)動(dòng)鞋摩擦力的要求不同,某研究性學(xué)習(xí)小組測量“不同類型的運(yùn)動(dòng)鞋底與木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)的大小”,如圖所示,如圖所示.他們先測出每只不同類型運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量,再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼,使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等.接著用彈簧測力計(jì)先后勻速拉動(dòng)不同類型的運(yùn)動(dòng)鞋,使它們沿水平桌面滑動(dòng),讀取各次彈簧測力計(jì)的示數(shù).
(1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”,這是采用了哪種方法______.
A.等效法 B.微元法 C.放大法 D.控制變量法
(2)測量時(shí),某組同學(xué)是沿水平方向拉動(dòng)放在木板上的鞋,當(dāng)勻速拉動(dòng)鞋時(shí),則彈簧測力計(jì)拉力的大小
________(填“大于”、“小于”或“等于”)運(yùn)動(dòng)鞋所受滑動(dòng)摩擦力的大。
(3)另一組同學(xué)的方法是把水平放置的彈簧測力計(jì)一端固定在豎直墻上,另一端系在鞋下,從鞋底下把木板抽出,請指出這種操作方式對于上面的操作過程的優(yōu)點(diǎn):_______________.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,有一與液面成45°角的光線從透明液體射向空中,光源距離液面高度為1m,離開該液體表面的光線與液面的夾角為30°.試求:
①該液體的折射率;
②這束光線經(jīng)多長時(shí)間可以從光源到達(dá)液面.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“可佳”是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自主研發(fā)的智能服務(wù)機(jī)器人,圖示是“可佳”。現(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù),給它設(shè)定了如下動(dòng)作程序:機(jī)器人在水平面上的直角坐標(biāo)系xOy(坐標(biāo)單位均為m)內(nèi),由原點(diǎn)(0,0)出發(fā),沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1),然后又由點(diǎn)(3,1)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,2),該過程中機(jī)器人所用時(shí)間,則該機(jī)器人( )
A. 從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1)的位移大小為
B. 在整個(gè)過程中的路程為
C. 在整個(gè)過程中的位移大小為
D. 在整個(gè)過程中的平均速度為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為所、電荷量為q的帶正電小球(可看做質(zhì)點(diǎn)) 從y軸上的A點(diǎn)以初速度υ0水平拋出,兩長為L的平行金屬板M、NV傾斜放置且與水平方向間的夾角為θ=37°.
(1)若帶電小球恰好能垂直于M板從其中孔及進(jìn)入兩板間,試求帶電小球在y軸上的拋出點(diǎn)A的坐標(biāo)及小球拋出時(shí)的初速度υ0;
(2)若該平行金屬板M、N間有如圖所示的勻強(qiáng)電場,且勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小與小球質(zhì)量之間的關(guān)系滿足試計(jì)算兩平行金屬板M、N之間的垂直距離d至少為多少時(shí)才能保證小球不打在N板上. (sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(重力加速度為g)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),所用到的實(shí)驗(yàn)器材有方木板、白紙、橡皮條、細(xì)繩套兩根、圖釘幾個(gè)、彈簧秤(兩個(gè))、三角板、刻度尺.
(1)實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條拉到一定長度并記下結(jié)點(diǎn)位置,此時(shí)還需記下__________和__________;再改用一個(gè)彈簧秤時(shí),也要把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到同一位置,以保證前后兩次效果相同.
(2)若和表示兩個(gè)互稱角度的力, 表示由平行四邊形定則作出的與的合力; 表示用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條時(shí)的力,則下列各圖中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是__________.
A. B.
C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源頻率為50Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條實(shí)驗(yàn)紙帶,紙帶上O、A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出。(注意單位)
(1)兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=_________s。
(2)由紙帶可知,小車的加速度為a=____________m/s2,在打D點(diǎn)時(shí)小車的速度vD=_________m/s,F到G的距離為___________cm。
(3)若實(shí)驗(yàn)時(shí),電源頻率略低于50Hz,但該同學(xué)仍按50 Hz計(jì)算小車的速度,則測量得到的小車速度與真實(shí)速度相比將________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小球A和小球B質(zhì)量相同,球B置于光滑水平面上,當(dāng)球A從高為h處由靜止擺下,到達(dá)最低點(diǎn)恰好與B相碰,并粘合在一起繼續(xù)擺動(dòng),它們能上升的最大高度是( )
A.h
B.
C.
D.
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com