【題目】如圖所示,固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道,軌道半徑為R,平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B,其質(zhì)量mA=,mB=m,兩滑塊間夾有少量炸藥.平臺(tái)右側(cè)有一小車,靜止在光滑的水平地面上,小車質(zhì)量M=2m,車長L=2R,車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高,車面粗糙動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,右側(cè)地面上有一不超過車面高的立樁,立樁與小車右端的距離為s,且s=R。小車運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后,滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點(diǎn)D,滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看做質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時(shí)間極短,爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上,重力加速度為g。求:
(1)滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)受到軌道的支持力FN;
(2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小;
(3)求滑塊B在小車上運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功W。
【答案】(1)3mg;(2);(3)
【解析】
(1)滑塊A做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律求出速度,應(yīng)用動(dòng)能定理分析答題;
(2)炸藥爆炸過程A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可以求出B的速度;
(3)B與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與功的計(jì)算公式分析答題.
(1)以水平向右為正方向,設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為VA,
滑塊A在半圓軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為VAD,則
解得:
滑塊A在半圓軌道運(yùn)動(dòng)過程中,
據(jù)動(dòng)能定理得:
滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn):
解得:;
(2) 在A、B爆炸過程,動(dòng)量守恒。則
得:;
(3) 滑塊B滑上小車直到與小車共速,設(shè)為
整個(gè)過程中,動(dòng)量守恒:
解得:
滑塊B從滑上小車到共速時(shí)的位移為
小車從開始運(yùn)動(dòng)到共速時(shí)的位移為
兩者位移之差(即滑塊B相對(duì)小車的位移)為:
,即滑塊B與小車在達(dá)到共速時(shí)未掉下小車。
由于,物塊和小車先達(dá)到相對(duì)靜止,然后一起勻速向前運(yùn)動(dòng),直到小車與立樁碰
撞后小車停止,然后滑塊B以向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)直到停下來發(fā)生的位移為 S',
因?yàn)?/span> 所以,滑塊未從小車滑離。
滑塊B從滑上小車到共速時(shí)克服摩擦力做功為
然后滑塊B以V共向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則直到停下來發(fā)生的位移為
滑塊B克服摩擦力做功為
。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量(以下簡稱流量)。由一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體(如自來水、啤酒等)流量的裝置,稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如題20-B3圖所示,圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣,其上裝有一對(duì)電極和c,a,c間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑D,測(cè)量管的軸線與a、c的連接線以及通過通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過測(cè)量管時(shí),在電極a、c的間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E,并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。
(1)已知D=0.40m,B=2.5×10-3T,Q=0.12m3/s設(shè)液體在測(cè)量管內(nèi)各處流速相同,試求E的大。π取3.0)
(2)一新建供水站安裝了電磁流量計(jì),在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值。但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查,原因是誤將測(cè)量管接反了,既液體由測(cè)量管出水口流入,從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。不便再將測(cè)量管拆下重裝,請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎档暮啽惴椒ǎ?/span>
(3)顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻,其阻值記為R,a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化,從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量,給出電極a、c間輸出電壓U的表達(dá)式,并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,長為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端拴住一個(gè)小球,在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子;把小球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直,由靜止開始釋放,當(dāng)細(xì)繩碰到釘子的瞬間,下列說法正確的是( )
A. 小球的線速度不發(fā)生突變
B. 小球的角速度突然增大到原來的2倍
C. 小球的向心加速度突然增大到原來的2倍
D. 繩子對(duì)小球的拉力突然增大到原來的2倍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一長為l的絕緣桿兩端分別帶有等量異種電荷,電量的絕對(duì)值為Q,處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,桿與電場(chǎng)線夾角α=60°,若使桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60°(以桿中點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)),則下列敘述中正確的是( ).
A. 電場(chǎng)力不做功,兩電荷電勢(shì)能不變
B. 電場(chǎng)力做的總功為QEl/2,兩電荷的電勢(shì)能減少
C. 電場(chǎng)力做的總功為-QEl/2,兩電荷的電勢(shì)能增加
D. 電場(chǎng)力做總功的大小跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組用下列器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)描繪一種特殊元件的伏安特性曲線,所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在表格中:
序號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.2 | 4.2 | 6.7 | 11.9 | 19.0 | 23.8 | 30.0 | 37.1 |
器材有:
A.待測(cè)元件Rx
B.電流表A(0~50mA,內(nèi)阻約為200Ω)
C.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)
D.電壓表V2(0~6V,內(nèi)阻約為15Ω)
E.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,2A)
F.滑動(dòng)變阻器R2(0~200Ω,0.2A)
G.學(xué)生電源(直流4V)
H.開關(guān)及導(dǎo)線
(1)為了調(diào)節(jié)方便,盡可能準(zhǔn)確測(cè)量,電壓表應(yīng)選_______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______.(填器材序號(hào))
(2)在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_____________________.
(3)在坐標(biāo)紙上用描點(diǎn)法畫出元件的伏安特性(I~U)曲線______________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖1所示,變化的磁場(chǎng)中放置一固定的導(dǎo)體圓形閉合線圈,圖1中所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流的方向?yàn)樵O(shè)定的正方向,已知線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示,則在下面可能是磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器的因素,如圖所示,平行板電容器的極板A與一靜電計(jì)相接,極板B接地,若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn),由觀察到的靜電計(jì)的指針變化,作出平行板電容器的電容變小的結(jié)論,其依據(jù)是
A. 兩極板間的電壓不變,靜電計(jì)指針張角變大
B. 兩極板間的電壓不變,靜電計(jì)指針張角變小
C. 極板上的電量幾乎不變,靜電計(jì)指針張角變小
D. 極板上的電量幾何不變,靜電計(jì)指針張角變大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,圖線表示作用在某物體上的合力隨時(shí)間變化的關(guān)系,若物體開始時(shí)是靜止的,那么( 。
A. 從開始,5s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零
B. 在前5s內(nèi)只有第1s末物體的動(dòng)能最大
C. 在前5s內(nèi)只有第5s末物體的速率最大
D. 前3s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,S 為粒子發(fā)射源,某時(shí)刻發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為 m,帶電量為+q 的粒子,不計(jì)重力,粒 子經(jīng)加速電壓 U0 加速度后進(jìn)入右側(cè)空間,空間存在方向均豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁 場(chǎng),入射點(diǎn)距地面高度為 h,復(fù)合場(chǎng)區(qū)域邊界為 M、N,寬度為 d,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B,電場(chǎng)強(qiáng)度為 E,以粒子射入右側(cè)空間時(shí)的豎直平面(紙面)右邊界與地面的交點(diǎn) N 為坐標(biāo)原 點(diǎn) O,豎直向上為 y 軸,垂直該豎直平面(紙面)向里為 x 軸建立直角坐標(biāo)系,粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后打在地面上(xOy 平面上)的 P 點(diǎn),P 點(diǎn)位置坐標(biāo)為[(2 ) d, 0] ,則
A. 粒子從加速電場(chǎng)射出后在復(fù)合場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)
B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B
C. 電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E
D. 整個(gè)過程中電場(chǎng)力做的功為
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