【題目】如圖所示,一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn),且兩者固定不動(dòng)。一長L為0.8 m的細(xì)繩,一端固定于O點(diǎn),另一端系一個(gè)質(zhì)量為0.2 kg的小球。當(dāng)小球在豎直方向靜止時(shí),球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱恪,F(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無初速釋放。當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩恰好被拉斷,此時(shí)小球恰好與放在桌面上的質(zhì)量為0.8 kg的小球正碰,碰后以2 m/s的速度彈回, 將沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)。兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10 m/s2。求:
(1)細(xì)繩所能承受的最大拉力為多大?
(2)在半圓形軌道最低點(diǎn)C點(diǎn)的速度為多大?
(3)為了保證在半圓形軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,試討論半圓形軌道的半徑R應(yīng)該滿足的條件。
【答案】(1)6N(2)1.5 m/s(3)R≤0.045 m或R≥0.1125m
【解析】試題分析:(1)設(shè)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)速度為v0,由機(jī)械能守恒定律,得:
解得:
小球在最低點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律,得:
解得: =6N
(2)與碰撞,動(dòng)量守恒,設(shè)、碰后的速度分別為v1、v2,選向右的方向?yàn)檎较,則
解得:v2=1.5 m/s
(3) ①若小球恰好通過最高點(diǎn)D點(diǎn),由牛頓第二定律,得:
在CD軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),由機(jī)械能守恒定律,得:
解得:R1=0.045 m.
②若小球恰好到達(dá)圓軌道與圓心等高處速度減為0,則有:
解得:R2=0.1125m
綜上:R應(yīng)該滿足R≤0.045 m或R≥0.1125m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的是
A. 鐵塊熔化成鐵水,它的內(nèi)能不變
B. 越滾越慢的足球,它的內(nèi)能一定減小
C. 用磨刀石磨菜刀,菜刀的內(nèi)能增加
D. 木板很難被壓縮,說明物質(zhì)分子間存在引力
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【題目】如圖(a)所示,長為L=75cm的粗細(xì)均勻、一端開口一端封閉的玻璃管,內(nèi)有長度為d=25cm的汞柱.當(dāng)開口向上豎直放置、管內(nèi)空氣溫度為27℃時(shí),封閉端內(nèi)空氣柱的長度為36cm.外界大氣壓為75cmHg不變.
①現(xiàn)以玻璃管的封閉端為軸,使它做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)此玻璃管轉(zhuǎn)到水平方向時(shí),如圖(b)所示,要使管內(nèi)空氣柱的長度變?yōu)?/span>45cm,管內(nèi)空氣的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度?
②讓氣體的溫度恢復(fù)到27℃,繼續(xù)以玻璃管封閉端為軸順時(shí)針緩緩地轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管,當(dāng)開口向下,玻璃管與水平面的夾角θ=30°,停止轉(zhuǎn)動(dòng)如圖(C)所示。此時(shí)再升高溫度,要使管內(nèi)汞柱下表面恰好移動(dòng)到與管口齊平,則溫度又應(yīng)變?yōu)槎嗌贁z氏度?
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【題目】如圖所示,一端連接輕彈簧的質(zhì)量為m的物體B靜止在光滑水平面上,質(zhì)量也為m的物體A以速度v0正對(duì)B向右滑行,在A、B和彈簧發(fā)生相互作用的過程中,以下判斷不正確的是
A. 任意時(shí)刻A、B和彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)量都為mv0
B. 彈簧壓縮到最短時(shí),A、B兩物體的速度相等
C. 彈簧的最大彈性勢能為
D. 彈簧壓縮到最短時(shí),A、B和彈簧組成的系統(tǒng)總動(dòng)能最小
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【題目】如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的平板車,車的上表面右側(cè)是一段長L=1.0m的水平軌道,水平軌道左側(cè)是一半徑R=0.25m的1/4光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在O′點(diǎn)相切.車右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧,一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))緊靠彈簧,小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將彈簧解除鎖定,小物塊被彈出,恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A.不考慮小物塊與輕彈簧碰撞時(shí)的能量損失,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2.求:
(1)解除鎖定前彈簧的彈性勢能;
(2)小物塊第二次經(jīng)過O′點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)小物塊與車最終相對(duì)靜止時(shí)距O′點(diǎn)的距離
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【題目】如圖所示,三個(gè)相同的木塊放在同一個(gè)水平面上,木塊和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。分別給它們施加一個(gè)大小均為F的作用力,其中給第一、三兩木塊的推力或拉力與水平方向的夾角相同,這時(shí)三個(gè)木塊都保持靜止。比較它們和水平面間的彈力大小FN1、FN2、FN3和摩擦力大小Ff1、Ff2、Ff3,下列說法中正確的是
A. FN1>FN2>FN3,Ff1>Ff2>Ff3
B. FN1=FN2=FN3,Ff1=Ff2=Ff3
C. FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff3<Ff2
D. FN1>FN2>FN3,Ff1=Ff2=Ff3
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【題目】如圖所示,光滑軌道豎直放置,兩小球井排緊貼若放置在軌道的水平段上,而小球 3則在軌道圓弧段的某一位置由靜止釋放。已知小球2與小球3的質(zhì)量均力2m,小球 1的質(zhì)量為m且小球間的碰撞皆視為彈性正碰,導(dǎo)軌足夠長。則下列判斷正確的是
A. 最終3個(gè)小球以相同的速度一起句右運(yùn)動(dòng)
B. 最終2、3兩小球速度相同且與小球1的速度之比為 3:8
C. 最終小球3保持靜止,而小球2與小球1的速度之比為1:4
D. 最終1、2兩小球向右運(yùn)動(dòng)且速度相同,與小球3的速度之出為4:1
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【題目】實(shí)驗(yàn)室水平桌面上有如圖甲所示的一套實(shí)驗(yàn)裝置,一端固定的壓縮彈簧連接一個(gè)帶有遮光片的滑塊(彈簧不拴接),滑塊被彈出后經(jīng)過光電門并最終停在P點(diǎn)。
(1)游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度如圖乙所示,則寬度d=_____cm。
(2)若要探究滑塊和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),需要測量的物理量除遮光片寬度d和經(jīng)過光電門的時(shí)間t外,還需要測量哪個(gè)物理量__________,若這個(gè)物理量用字母N表示,則動(dòng)摩擦因素的表達(dá)式μ=________。
(3)若滑塊質(zhì)量為且彈簧到P點(diǎn)之間的水平面光滑,則壓縮彈簧的彈性勢能為______(用字母、、表示)
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【題目】英國科學(xué)家牛頓 ①創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)體系 、谑俏⒎e分的發(fā)明者之一 ③提出了物體運(yùn)動(dòng)三大定律和萬有引力定律 ④ 注重試驗(yàn)和數(shù)學(xué)
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④
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