【題目】如圖所示,粗糙的斜面AB下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B,整個(gè)裝置豎直放置,C是最低點(diǎn),圓心角∠BOC為θ=37°,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=1.0m,斜面長L=4.0m,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小物體P從斜面AB上端A點(diǎn)無初速下滑,物體P與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)物體P第一次通過C點(diǎn)時(shí)的速度vC大小;
(2)物體P第一次離開D點(diǎn)后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng),則最高點(diǎn)E和D點(diǎn)之間的高度差h為多大?(3)物體P從A點(diǎn)無初速下滑后的整個(gè)過程中,在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程s為多少?在軌道上C點(diǎn)所受的最小支持力N是多大?
【答案】(1)m/s (2) h=0.8m (3) S=11m N=14N
【解析】
(1)由幾何關(guān)系可判斷斜面與水平面的夾角也為θ=37°,物體P從A下滑經(jīng)B到C過程中根據(jù)動(dòng)能定理有:
mg(Lsin37°+R-Rcos37°)-μmgLcos37°=m
得:=
代入數(shù)據(jù)得=6m/s
(2)從C到E機(jī)械能守恒有:mg(R+h)=m
E與D間高度差為:h=-R,代入數(shù)據(jù)得E和D點(diǎn)之間的高度差h=0.8m
(3)物體P最后在B與其等高的圓弧軌道上來回運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)C點(diǎn)壓力最小,,設(shè)在C點(diǎn)的最小速度為v,由B到C根據(jù)機(jī)械能守恒有:
mgR(1-cos37°)=m
v==2m/s
在C點(diǎn)所受的最小支持力N:N-mg=m,N=mg+m
代入數(shù)據(jù)得N=14N
由動(dòng)能定理可得P在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程S:
mgLsin37°-μmgScos37°=m-0
代入數(shù)據(jù)得S=11m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi),伸長量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長度l、橫截面積S有關(guān).理論和實(shí)踐都表明,其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)中稱之為楊氏模量.
(1)在國際單位制中,楊氏模量Y的單位應(yīng)該是(____)
A.N B.m C.N/m D.Pa
(2)有一段橫截面為圓形的橡皮筋,應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值.
首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長度l=20.00 cm,利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm,那么測(cè)量工具a和b應(yīng)分別為________、________.
(3)用如圖a所示的裝置就可以測(cè)量出這種橡皮筋的Y值,下表為橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄,請(qǐng)?jiān)趫Db中做出F-x圖象________.
(4)由以上實(shí)驗(yàn)可求出該橡皮筋的Y值為________(保留一位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以20 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載嫌疑時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過5.0s后警車啟動(dòng)起來,并以2.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在30m/s以內(nèi).問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,何時(shí)兩車間的距離最大(從警車啟動(dòng)開始計(jì)時(shí)),兩車間的最大距離是多少?
(2)警車啟動(dòng)后要多長時(shí)間才能追上貨車?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R 的半球固定在水平面上,有一質(zhì)量為m 的小球靜止在半球面的頂端,受到擾動(dòng)后,無初速度沿此光滑半球面滑下,重力加速度為g.則下列說法正確的是
A. 小球離開半球面之前,水平方向的加速度先變大后變小
B. 小球與半球面分離時(shí),小球離地面高度為
C. 小球落地時(shí)速度大小為
D. 小球落地時(shí)重力的功率為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(1)“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置原來的教科書采用圖甲所示的方法,經(jīng)過編者修改后,現(xiàn)行的教科書采用圖乙所示的方法.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于:①懸掛重垂線的位置不同;②圖甲中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過調(diào)整,可使兩球的球心在同一水平線上;上面的小球被碰離開后,支柱立即倒下),圖乙中沒有支柱,圖甲中的入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過O、O′點(diǎn)的豎直線上,重垂線只確定了O點(diǎn)的位置,比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法正確的是( )
A.采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測(cè)出兩小球的直徑 |
B.采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測(cè)出兩小球的直徑 |
C.為了減小誤差,采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑 |
D.為了減小誤差,采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑 |
(2)在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中:如果采用(1)題圖乙所示裝置做實(shí)驗(yàn),某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示,圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一,假設(shè)碰撞動(dòng)量守恒,則碰撞小球質(zhì)量m1和被碰撞小球質(zhì)量m2之比m1:m2= .
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】太陽和許多恒星發(fā)光是內(nèi)部核聚變的結(jié)果,核反應(yīng)方程是太陽內(nèi)部的許多核反應(yīng)中的一種,其中為正電子,ve為中微子
(1)確定核反應(yīng)方程中a、b的值;
(2)在質(zhì)子與質(zhì)子達(dá)到核力作用范圍完成核聚變前必須要克服強(qiáng)大的庫侖斥力。設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m,電子質(zhì)量相對(duì)很小可忽略,中微子質(zhì)量為零,克服庫侖力做功為W。若一個(gè)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子與一個(gè)速度為零的質(zhì)子發(fā)生上述反應(yīng),運(yùn)動(dòng)質(zhì)子速度至少多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】真空中存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電油滴在該電場(chǎng)中豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v0。在油滴處于位置A時(shí),將電場(chǎng)強(qiáng)度的大小突然增大到某值,但保持其方向不變。持續(xù)一段時(shí)間t1后,又突然將電場(chǎng)反向,但保持其大小不變;再持續(xù)同樣一段時(shí)間后,油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。重力加速度大小為g。
(1)求油滴運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度。
(2)求增大后的電場(chǎng)強(qiáng)度的大。粸楸WC后來的電場(chǎng)強(qiáng)度比原來的大,試給出相應(yīng)的t1和v0應(yīng)滿足的條件。已知不存在電場(chǎng)時(shí),油滴以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好等于B、A兩點(diǎn)間距離的兩倍。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用光電門測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度,從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能,同時(shí)輸入擺錘的高度(實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100 m、0.050 m、0.000 m,已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)),求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能,進(jìn)而研究勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),把________點(diǎn)作為零勢(shì)能點(diǎn)。
(2)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的機(jī)械能明顯偏小,造成該誤差的原因可能是(__________)
A.擺錘在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力的影響
B.光電門放在D點(diǎn)的右側(cè)
C.光電門放在D點(diǎn)的左側(cè)
D.擺錘在A點(diǎn)釋放時(shí)有初速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)后停止,對(duì)這一運(yùn)動(dòng)過程,下列說法正確的有( )
A. 這連續(xù)三個(gè)的初速度之比為
B. 這連續(xù)三個(gè)的平均速度之比為
C. 這連續(xù)三個(gè)發(fā)生的位移之比為
D. 這連續(xù)三個(gè)的速度改變量之比為
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