【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道ABC與傾角為θ=37°的粗糙斜面軌道DC相切于C,圓軌道的直徑AC與斜面垂直.質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)左上方距A高為h的斜面上方P點(diǎn)以某一速度水平拋出,剛好與半圓軌道的A點(diǎn)相切進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè),之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與拋出點(diǎn)等高的D處.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,取R=h,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,求:
(1)小球被拋出時(shí)的速度v0;
(2)小球到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)軌道的壓力大小;
(3)小球從C到D過(guò)程中摩擦力做的功W.
【答案】(1)小球被拋出時(shí)的速度v0是.
(2)小球到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)軌道的壓力大小是5.6mg,方向豎直向下.
(3)小球從C到D過(guò)程中摩擦力做的功W是﹣.
【解析】解:(1)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí),速度與水平方向的夾角為θ,如圖所示.
則有①
由幾何關(guān)系得 v0=v1cotθ②
得③
(2)A、B間豎直高度H=R(1+cosθ)④
設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v,則從拋出點(diǎn)到B過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒有
⑤
在B點(diǎn),有⑥
聯(lián)立解得 FN=5.6mg⑦
由牛頓第三定律知,小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小是FN′=FN=5.6mg,方向豎直向下⑧
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)知過(guò)程中,重力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理得知:小球沿斜面上滑過(guò)程中克服摩擦力做的功等于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能,有W=0﹣=﹣⑨
答:(1)小球被拋出時(shí)的速度v0是.
(2)小球到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)軌道的壓力大小是5.6mg,方向豎直向下.
(3)小球從C到D過(guò)程中摩擦力做的功W是﹣.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】人站在電梯中隨電梯一起運(yùn)動(dòng),下列過(guò)程中人處于“失重”狀態(tài)的是( )
A. 電梯減速上升 B. 電梯加速上升 C. 電梯加速下降 D. 電梯減速下降
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,固定斜面,CD段光滑,DE段粗糙,A、B兩物體疊放在一起從C點(diǎn)由靜止下滑,下滑過(guò)程中A、B保持相對(duì)靜止,則( )
A. 在CD段時(shí),A受三個(gè)力作用
B. 在DE段時(shí),A可能受二個(gè)力作用
C. 在DE段時(shí),A受摩擦力方向一定沿斜面向上
D. 整個(gè)下滑過(guò)程中,A、B均處于失重狀態(tài)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A.待測(cè)的干電池一節(jié)
B.電流表A1(量程0~3 mA,內(nèi)阻Rg1=10Ω)
C.電流表A2(量程0~0.6 A,內(nèi)阻Rg2=0.1Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R1(0~20Ω,1.0 A)
E.電阻箱R0(0~9999.9Ω)
F.開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒(méi)有電壓表,他想利用其中的一個(gè)電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表,其量
程為 0~3 V,并設(shè)計(jì)了圖甲所示的a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路(虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路),其中合理的
是______(選填“a”或“b”)電路;此時(shí)R0的阻值應(yīng)取______Ω。
(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的I1-I2圖象(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù))。根據(jù)該圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V,內(nèi)阻r=______Ω。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一個(gè)質(zhì)量為M的木板靜止在光滑的水平桌面上,用勁度系數(shù)為k的輕彈簧將板連在豎直墻上,開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng).一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從木板左端以初速度v0滑上長(zhǎng)木板,最終恰好停在長(zhǎng)木板的右端.通過(guò)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)繪制了物塊和木板的v-t圖象,如圖乙所示,其中A為物塊的v-t圖線,B為木板的v-t圖線且為正弦函數(shù)圖線.根據(jù)圖中所給信息,求:
(1)物塊與木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)從開(kāi)始到t=系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q;
(3)若物塊從木板左端以更大的初速度v1滑上長(zhǎng)木板,則初速度v1取何值時(shí),才能讓木板與彈簧組成的系統(tǒng)最終獲得最大的機(jī)械能.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲,真空中豎直放置兩塊相距為d的平行金屬板P、Q,兩板間加上如圖乙最大值為U0的周期性變化的電壓,在Q板右側(cè)某個(gè)區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).在緊靠P板處有一粒子源A,自t=0開(kāi)始連續(xù)釋放初速不計(jì)的粒子,經(jīng)一段時(shí)間從Q板小孔O射入磁場(chǎng),然后射出磁場(chǎng),射出時(shí)所有粒子的速度方向均豎直向上.已知電場(chǎng)變化周期T=,粒子質(zhì)量為m,電荷量為+q,不計(jì)粒子重力及相互間的作用力。求:
(1)t=0時(shí)刻釋放的粒子在P、Q間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的最大速率和最小速率;
(3)有界磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】第15屆機(jī)器人世界杯賽上,科大著名服務(wù)機(jī)器人“可佳”現(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)。如圖所示,機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)(0,0)出發(fā),沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1),然后又由點(diǎn)(3,1)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(1,4),然后又由點(diǎn)(1,4)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(5,5),然后又由點(diǎn)(5,5)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2,2)。該個(gè)過(guò)程中機(jī)器人所用時(shí)間是2s,則( )
A. 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線
B. 整個(gè)過(guò)程中機(jī)器人的位移大小為2 m
C. 機(jī)器人不會(huì)兩次通過(guò)同一點(diǎn)
D. 整個(gè)過(guò)程中機(jī)器人的平均速度為1.5m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】超重與失重是宇航員生活和工作中的兩大難題。實(shí)際上,在我們的生活中也充滿了超重和失重。假如某同學(xué)家住10樓,那么,他從一樓開(kāi)始坐電梯回家的過(guò)程中,體驗(yàn)到的將是( )
A. 先超重,后等重,再失重 B. 先失重,后等重,再超重
C. 一直超重 D. 一直失重
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用電高峰期,電燈往往會(huì)變暗,其原理可簡(jiǎn)化為如下物理問(wèn)題:如圖所示,理想變壓器的副線圈上,通過(guò)輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2 ,輸電線的等效電阻為R,原線圈輸入有效值恒定的交流電壓,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),以下說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 原線圈中電流減小 B. R兩端的電壓增大
C. 副線圈輸出電壓減小 D. 原線圈輸入功率減小
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