【題目】如圖所示,裝置由光滑絕緣斜軌道和半徑為R的光滑絕緣半圓軌道組成?臻g中存在豎直向上的勻強電場,場強大小為。一帶電荷量為+q、質量為m的小球,從斜軌道上高h1=3R的位置由靜止開始下滑,滑到斜軌道底端后進入半圓形軌道,并通過半圓軌道的最高點。小球通過軌道連接點時沒有能量損失,重力加速度為g。試求:

(1)小球通過最高點時對軌道的壓力大;

(2)僅將電場方向改為豎直向下,若要小球恰好通過最高點,則小球從斜軌道開始下滑的高度h2為多大。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)小球從斜面上開始運動到半圓軌道最高點的過程中,重力及電場力做功,由動能定理得

在半圓軌道最高點,由受力分析得

聯(lián)立解得

由牛頓第三定律可知小球通過最高點時對軌道的壓力大小為。

(2)小球恰好通過最高點時,小球對軌道壓力為0,由受力分析得

小球從斜面上開始運動到半圓軌道最高點的過程中,重力及電場力做功,由動能定理得

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用一質量不計的細線將質量為m的氫氣球拴在車廂地板上A點,此時細線與水平面成θ=37°角,氣球與固定在水平車頂上的壓力傳感器接觸。小車靜止時,細線恰好伸直但無彈力,壓力傳感器的示數(shù)為小球重力的0.5倍。重力加速度為g,F(xiàn)要保持細線方向不變而傳感器示數(shù)為零,下列方法中可行的是( 。

A.小車向右加速運動,加速度大小為0.5g

B.小車向左加速運動,加速度大小為0.5g

C.小車向右減速運動,加速度大小為

D.小車向左減速運動,加速度大小為

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【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與物體受力的關系”。圖中A為質量為M的小車,連接在小車后的紙帶穿過電火花計時器B,它們均置于已平衡摩擦力的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上,鉤碼P的質量為m,C為彈簧測力計,實驗時改變P的質量,讀出測力計不同讀數(shù)F,不計繩與滑輪的摩擦。

(1)在實驗過程中,_______(選填“需要”或“不需要”)滿足“小車的質量遠大于鉤碼的質量”這一條件。

(2)乙圖為某次實驗得到的紙帶,相鄰計數(shù)點間還有四個計時點沒有畫出,已知電源的頻率為f,由紙帶可得小車的加速度表達式為a=__________(用x1x2、x3x4、f來表示)。

(3)實驗完畢后,某同學發(fā)現(xiàn)實驗時的電壓小于220V,那么加速度的測量值與實際值相比_______(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

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【題目】如圖所示,兩導軌所構成的平面與水平面成θ角,金屬桿abcd的電阻均為R,質量均為m,沿與導軌垂直的方向放置在導軌上,兩金屬桿與導軌構成回路。金屬桿的長度與導軌間的距離相等,且為L,金屬桿cd通過跨過定滑輪的細繩與電動機相連。為了保證金屬桿ab能在導軌上靜止不動,金屬桿cd需在電動機的帶動下沿導軌向上移動。整個空間存在與導軌平面垂直的勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,不計一切摩擦阻力,下列各種判斷中正確的是(

A.若磁場方向垂直導軌平面向下,則回路中電流方向為adcba

B.金屬桿cd沿導軌向上做勻速運動,速度大小v=

C.細繩的拉力F=mgsinθ

D.電動機的輸出功率P=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈接在u=311sin100πtV)的正弦交流電源上。額定電壓為55V的用電器接在副線圈上,閉合開關S后,用電器正常工作,理想交流電流表示數(shù)為2.2A。以下判斷正確的是( 。

A.變壓器輸入功率為484W

B.正弦交流電源的頻率為50Hz

C.通過原線圈的電流的有效值為8.8A

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n2=41

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【題目】如圖所示,平直滑梯靜止放置在水平面上,一質量為m的小女孩以一定的初速度v沿滑梯斜面(與地面夾角為θ)下滑,若小女孩與滑梯斜面間的動摩擦因數(shù)μtanθ,則下列說法中正確的是(  )

A.若此刻加一豎直向下的恒力作用在小女孩身上,小女孩一定會加速下滑

B.若此刻對小女孩施加一水平向左的推力,則小女孩將加速下滑

C.若此刻對小女孩施加一水平向左的推力,則小女孩將勻速下滑

D.若此刻平行滑梯斜面向下對小女孩施加恒定推力,則小女孩將加速下滑

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【題目】小明同學利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼,總質量為M,擋光片的擋光寬度為b,輕繩一端與A相連,另一端跨過光滑輕質定滑輪與質量為mm<M)的重物B相連。他的做法是:先用力拉住B,保持A、B靜止,測出A的擋光片上端到光電門的距離h;然后由靜止釋放BA下落過程中經(jīng)過光電門,光電門可測出擋光片的擋光時間t,算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度,將其視為A下落hhb)時的速度,重力加速度為g。

(1)A從靜止開始下落h的過程中,驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機械能守恒的表達式為______(用題目所給物理量的符號表示);

(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值Δv,因而系統(tǒng)減少的重力勢能______系統(tǒng)增加的動能(選填大于小于);

(3)為減小上述Δv對結果的影響,小明同學想到了以下一些做法,其中可行的是______;

A.減小擋光片上到光電門的距離h

B.增大擋光片的擋光寬度b

C.適當減小擋光片的擋光寬度b

(4)若采用本裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,則測量值________真實值(選填大于”“等于小于)。

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【題目】如圖所示,一質量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上,地面上方存在垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,某時刻物塊獲得一初速度v0開始向右運動,運動距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,此過程中物塊與地面之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為

A.μmgxB.C.μ(mgBqv0)xD.

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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,波形如圖所示,波速為10m/s。下列說法正確的是(

A.該波的振幅為0.5m,頻率為2Hz

B.此時P點向y軸負方向運動

C.再經(jīng)0.9sQ點有沿y軸正方向的最大加速度

D.再經(jīng)1.05s,質點P沿波傳播方向遷移了10.5m

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