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【題目】如圖，固定的粗糙直桿ABC與水平地面成θ=37°角，其中AB長度S1=2m，是BC長度的2倍。質量m=1kg的小環(huán)套在直桿上，在與直桿成θ角的恒力F作用下，環(huán)與直桿的下表面發(fā)生擠壓形變，環(huán)與桿之間的μ=0.5。環(huán)從桿的底端由靜止開始運動，當小環(huán)到達B時撤去F，恰能運動到C（不計空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。

（1）求小環(huán)在BC段運動的加速度a及B點的速度大小vB；

（2）作出AB段運動時小環(huán)的受力圖，并求出F的大小；

（3）若在桿上不同位置撤去外力F，則小環(huán)飛離軌道后，落地時動能的范圍是多大？ （以地面為零勢能面）

【答案】(1) 　 (2) （3）18J≤EK≤33J

【解析】（1）撤去拉力后，環(huán)受重力、彈力、摩擦力，沿桿方向，根據牛頓第二定律：

，

從B到C，根據速度位移關系：

（2）AB段小環(huán)的受力如圖所示：

根據牛頓第二定律：

解得：F=14N；

（3）到C點速度為零，落地動能最��；全程F作用，到C點時速度最大，落地動能最大。

從C點自由下落，

落地最小動能

在C點有最大速度：

落地最大動能，

落地時動能的范圍是

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體沿水平方向做直線運動，其v-t圖像如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則（ ）

A. 在0～1s內，物體做勻加速運動

B. 在1s～2s內，物體向左運動

C. 在1s～3s內，物體的加速度不變

D. 在2s末，物體回到出發(fā)點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理興趣小組的同學們從實驗室找到一個廢舊的多用電表，于是拆開進行研究。

(1)同學們按圖甲所示的電路、用半偏法測定電流計G的內阻rg。已知電流計G的量程為200μA。實驗室除了提供開關、導線外，還有以下器材，電位器(一種可變電阻，與滑動變阻器相當)R2應選用_______(選填“C”或“D”)。

A．電源(電動勢6 V)

B．電阻箱R1(0～999.9Ω)

C．電位器(0～5kΩ)

D．電位器(0～50kΩ)

(2)同學們測電流計G的內阻步驟如下，請完成實驗步驟中的填空。

①對照電路圖連接電路，檢查無誤后，將R2的阻值調至最大；

②閉合S2，調節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度；

③閉合S1，保持R2的阻值不變，調節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半；

④讀出R1的阻值為280.0Ω，則被測電流計G的內阻rg的測量值為____Ω，該測量值_____實際值(選填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

(3)圖乙是該多用電表的簡化電路圖，根據要求回答下列問題：

①圖中A是_____表筆(填“紅”或“黑”)；

②開關S調到______和______位置上測量的是電阻。測量電流時，開關S調到_____位置的量程比較大。(填寫圖乙中相應位置的數(shù)字代號)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中xOy平面的第一象限內，分布有沿x軸負方向的勻強電場，場強，第二、三象限內分布有垂直紙面向里且磁感應強度為的勻強磁場，第四象限內分布有垂直紙面向里且磁感應強度為的勻強磁場。在x軸上有一個垂直于y軸的平板OM，平板上開有一個小孔P，在y軸負方向上距O點為的粒子源S可以向第四象限平面內各個方向發(fā)射粒子，且。設發(fā)射的粒子速度大小v均為，除了垂直x軸通過P點的粒子可以進入電場，其余打到平板上的粒子均被吸收。已知粒子的比荷為，重力不計，試問：

（1）P點距O點的距離為多少？

（2）粒子經過P點第一次進入電場，運動后到達y軸的位置與O點的距離為多少？

（3）要使離開電場的粒子能回到粒子源S處，磁感應強度應為多大？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】【分析】由洛侖茲力提供向心力，從而得到在和四象限做勻速圓周運動的軌道半徑，求出P點距O點的距離，從P點進入電場的粒子做類平拋運動,由類平拋運動相應規(guī)律就能求出類平拋運動的勻速位移；粒子離開電場后進入B2磁場做勻速圓周運動,先求出離開電場磁場的速度方向,當再次回到y軸時根據圓周運動的對稱性與y軸的夾角相等,但要注意的是可以是直接回到S點,也可能是在B1中偏轉后回到S處,所以要分兩種情況進行考慮.由出發(fā)點和S點的距離求出做圓周運動的半徑,再由洛侖茲力提供向心力從而求出B2.

解：（1）粒子從S射出經過磁場后，能從P點垂直x軸通過的運動軌跡如圖甲所示，由公式可知，

粒子的軌道半徑，

由幾何關系可知： ，則，

由此可知點距O點的距離；

（2）

粒子進入電場后做類平拋運動，

x軸方向位移為： ，

y軸方向位移為： ，

加速度為： ，

則粒子到達y軸位置與O點的距離為： ；

（3）

設粒子在y軸射出電場的位置到粒子源S的距離為H，則，

設粒子在y軸射出電場的速度方向與y軸正方向夾角為，

由，可知： ，

則粒子射入磁場的速度大小，

粒子能回到粒子源S處可分以下兩種情況處理：

粒子經磁場偏轉后直接回到粒子源S處，如圖乙所示。

設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R，由幾何關系可知， ，

則，

由公式，得到；

②粒子經磁場偏轉后進入磁場偏轉再回到離子源S處，如圖丙所示。

則粒子進入磁場的偏轉半徑，

由幾何關系可知， ，

則，

由公式，

得到

【題型】解答題
【結束】
13

【題目】（1）下列說法正確的是_________。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A.當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小

B.兩個分子間距離減小時，它們之間的分子勢能一定減小

C.溫度總是從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉移

D.一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣，吸收的熱量大于其增加的內能

E.干濕泡溫度計的干泡與濕泡的示數(shù)差越小，則相對濕度越大，人感覺潮濕

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩端封閉的U形管中裝有水銀，分別封閉住A、B兩部分氣體，當它們溫度相同且A、B端豎直向上放置，靜止時左右液面高度差為h，以下說法中正確的是

（ ）

A. 當U形管由圖示位置開始下落時，則水銀柱高度差h變小

B. U形管加速下落過程中（a=g），兩部分氣體的壓強差比靜止時大

C. 使A、B兩部分氣體降低相同的溫度，則水銀柱高度差h變大

D. 兩部分氣體升高到相同的溫度后，兩部分氣體的壓強差比升溫前大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）利用如圖所示的裝置研究平拋運動。實驗中，下列說法中正確的有______。

A．斜槽軌道必須光滑

B．通過調節(jié)使斜槽末端保持水平

C．每次釋放小球的位置可以不同

D．每次必須由靜止開始釋放小球

（2）利用如圖1所示的電路可以測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻。

① 現(xiàn)有電壓表（0～3V）、開關和導線若干，以及下列器材：

A．電流表（0～0.6A） B．電流表（0～3A）

C．滑動變阻器（0～20） D．滑動變阻器（0～100）

實驗中電流表應選用____；滑動變阻器應選用____。（選填相應器材前的字母）

② 在圖2中用筆畫線代替導線，按圖1將電路連線補充完整。

③ 實驗中，某同學記錄的6組數(shù)據如下表所示，其中5組數(shù)據的對應點已經標在圖3的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據的對應點，并畫出U-I圖線。

序號

1

2

3

4

5

6

電壓U（V）

1.35

1.30

1.25

1.20

1.15

1.10

電流I（A）

0.12

0.14

0.24

0.30

0.36

0.42

圖3

④ 根據圖3可得出干電池的電動勢E =______V，內電阻r =/span>______ 。

⑤ 小明同學學習了電源的相關知識后，制作了如圖4所示的水果電池。

圖4 圖5

為了測量該電池的電動勢，他從實驗室借來了靈敏電流表（內阻未知，且不可忽略）、電阻箱、開關以及若干導線，設計了如圖5所示的電路圖。你認為小明同學能否準確測出水果電池的電動勢，并說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，粗糙直軌道AB與水平方向的夾角θ＝37°；曲線軌道BC光滑且足夠長，它們在B處光滑連接。一質量m＝0.2kg的小環(huán)靜止在A點，在平行于AB向上的恒定拉力F的作用下，經過t＝0.8s運動到B點，立即撤去拉力F，小環(huán)沿BC軌道上升的最大高度h=0.8m。已知小環(huán)與AB間動摩擦因數(shù)μ＝0.75。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）小環(huán)上升到B點時的速度大小；

（2）拉力F的大��；

（3）簡要分析說明小環(huán)從最高點返回A點過程的運動情況。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“倫敦眼”(The London Eye)是世界著名的觀景摩天輪，它總高度135米(443英尺)，屹立于倫敦泰晤士河南畔的蘭貝斯區(qū)�，F(xiàn)假設摩天輪正繞中間的固定軸做勻速圓周運動，則對于坐在座椅上觀光的游客來說，正確的說法是 （ ）

A. 因為摩天輪做勻速轉動，所以游客受力平衡

B. 當摩天輪轉到最高點時，游客處于失重狀態(tài)

C. 因為摩天輪做勻速轉動，所以游客的機械能守恒

D. 當摩天輪轉到最低點時，座椅對游客的支持力小于所受的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一橫截面是直角三角形ABC的透明介質，其中∠B=90°，∠C=30°， D、E點是斜邊的三等分點，AC=3l，在底邊BA的延長線上有一復色點光源S，光源S與A的距離為l。光源S發(fā)出兩束色光a、b分別照射到斜邊上的E、D點，經過斜邊折射后進入透明介質中的光線均平行于底邊AB，然后在BC邊第一次射出透明介質。已知光在真空中的速度為c。求：

①透明介質對a光的折射率；

②b光第一次在透明介質中傳播的時間。

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同步練習冊答案