【題目】如圖所示,粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓豎直軌道BC相連接。質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F作用下,從A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撒去力F,小物塊沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過軌道最高點(diǎn)C,小物塊脫離半圓形軌道后剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A。已知物塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.75,重力加速度為g,忽略空氣阻力。求:
(1)小物塊經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)A、B間的水平距離;
(3)小物塊所受水平恒力F的大小。
【答案】(1)6mg;(2)2R;(3)2mg
【解析】
(1)設(shè)小球經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時(shí),軌道給球的作用力為FN
在B點(diǎn):FN-mg=m
由B到C過程,由動(dòng)能定理得:
-2mgR=
在C點(diǎn),由牛頓第二定律和向心力公式可得:
mg=m
聯(lián)立解得:FN=6mg
根據(jù)牛頓第三定律,小物塊經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小:FN′=FN=6mg,方向豎直向下。
(2)離開C點(diǎn),小球做平拋運(yùn)動(dòng),則:
豎直方向:2R=gt2
水平方向:SAB=vCt
解得A、B間的水平距離:SAB=2R
(3)由A到B運(yùn)動(dòng)過程,由動(dòng)能定理得:
(F-mg)SAB=-0
代入數(shù)據(jù)解得:小物塊所受水平恒力F=2mg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞,某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球1和2,按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為m1和m2,且m1>m2);
②按照如圖所示的那樣,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平.將一斜面BC連接在斜槽末端;
③先不放小球2,讓小球1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置E;
④將小球2放在斜槽前端邊緣上,讓小球1從斜槽頂端A處仍由靜止?jié)L下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球1和小球2在斜面上的落點(diǎn)位置;
⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離.圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置,到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF.
根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你回答下列問題:
(1)小球1與2發(fā)生碰撞后,1的落點(diǎn)是圖中的 點(diǎn),2的落點(diǎn)是圖中的 點(diǎn).
(2)用測(cè)得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式 ,則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的.
(3)用測(cè)得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式 ,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,地面固定一個(gè)圓心為O,豎直放置的光滑半圓軌道,B為半圓軌道中點(diǎn),半徑,。木板質(zhì)量為m,長度,E與A距離,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,木板與A碰撞后立即原速率返回,并由地面控制裝置(圖中末畫出)保證E與A只能碰撞一次。E與A等高,以使E與A重合時(shí)板上的物體可以滑入半圓軌道,當(dāng)E與A一旦分離,板上物塊將落地而無法進(jìn)入半圓軌道。一個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的物體質(zhì)量為,物體與木板間動(dòng)摩 擦因數(shù)為,物體在合適的位置以合適的初速度v0開始向右運(yùn)動(dòng),重力加速度,結(jié)果可保留根號(hào)。
(1)要使物體沿軌道剛能達(dá)到B點(diǎn),求物體在A的速度vA的大小;
(2)若物體從D端以v0開始向右運(yùn)動(dòng),要使物體能到達(dá)A點(diǎn),求物體初速度v0的大小;
(3)若物體以初速度開始運(yùn)動(dòng),為了使其能夠進(jìn)入半圓軌道,求物體開始運(yùn)動(dòng)的初始位置距E端的距離和整個(gè)過程中物體能達(dá)到的最大高度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在兩平行金屬板間,有如圖所示的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。α粒子(氦原子核)以速度v0從兩板的正中央垂直于電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向從左向右射入,恰好能沿直線勻速通過。下列說法正確的是( 。
A. 若電子以速度沿相同方向射入,電子將向下偏轉(zhuǎn)
B. 若質(zhì)子以速度沿相同方向射入,質(zhì)子將沿直線勻速通過
C. 若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入,質(zhì)子將向下偏轉(zhuǎn)
D. 若質(zhì)子以大于的速度沿相同方向射入,質(zhì)子將向上偏轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面上方的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩個(gè)用相同材料、相同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2,其邊長分別是L1和L2,L1>L2。兩個(gè)線圈均在距磁場(chǎng)上邊界高處由靜止開始自由下落。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界,設(shè)線圈1和2剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小分別為a1、a2,不計(jì)空氣阻力,則
A. a1=a2B. a1>a2
C. a1<a2D. 條件不足,無法比較a1、a2的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某天,小銳在上學(xué)途中沿人行道以速度向一公交車站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車正以速度從身旁的平直公路同向駛過,此時(shí)他們距車站.為了乘上該公交車,當(dāng)公交車從身旁經(jīng)過時(shí)他立即勻加速向前跑去,加速度,達(dá)到最大速度后勻速前進(jìn).假設(shè)公交車勻速行駛到距車站處開始勻減速剎車,剛好到車站停下.求:
(1)公交車剎車過程中加速度的大;
(2)分析公交車至少需在車站停留多長時(shí)間小銳才能趕上?(不計(jì)車長)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng).
(1)以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作說法中正確的是____.
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要固定在長木板上沒有滑輪的一端
B.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放小車
C.小車釋放位置距離滑輪越近越好
(2)電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為____,使用____(選填“交流”或“直流”),頻率為50Hz;
(3)打出的紙帶如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的____端應(yīng)和小車相連接(選填“A“或“G”)
(4)他實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)機(jī)器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn),圖中未畫出)
s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm,則小車的加速度______m/s2(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度______m/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系中,直角三角形ACD內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。線段CO=OD=l, 。在第四象限正方形ODEF內(nèi)存在沿x軸正方向、大小的勻強(qiáng)電場(chǎng),沿AC在第三象限放置一平面足夠大的熒光屏,屏與y軸平行。一個(gè)電子P從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng),恰好不從AD邊射出磁場(chǎng)。已知電子的質(zhì)量為m,電量為e。試求:
(1)電子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大。
(2)電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)若另一電子Q從x坐標(biāo)軸上某點(diǎn)()以相同的速度射入磁場(chǎng),P、Q打在熒光屏上同一點(diǎn),電子射入磁場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)x。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a為固定在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體,b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,c為地球同步衛(wèi)星,關(guān)于a、b、c的下列說法中正確的是( )
A. 線速度的大小關(guān)系為va < vb < vc
B. 周期關(guān)系為Ta = Tc > Tb
C. 加速度大小關(guān)系為aa > ab > ac
D. 地球?qū)?/span>a、b、c的萬有引力等于其各自做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力
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