【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)傾角為θ=37°的直管道AC和光滑的圓弧管道CD相切于C點(diǎn),直管道AC的底端固定一輕彈簧,另一端位于直管道上B處,彈簧處于自然狀態(tài),原長為2R,圓弧管道的半徑為5R,D端水平。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn),直徑略小于管道內(nèi)徑)自C點(diǎn)以初速度v=2下滑,最低到達(dá)E點(diǎn)(圖中未畫出),隨后小球沿管道被彈回,恰能通過圓弧管道的最高點(diǎn),小球與直管道AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,AC=7R,重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37=0.8。求:
(1)小球第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小球第二次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小及E點(diǎn)的彈性勢能;
(3)改變小球的質(zhì)量,將小球推至E點(diǎn),從靜止釋放,要求小球自圓弧管道的最高點(diǎn)飛出時(shí)對(duì)上管壁有壓力,求改變后的小球質(zhì)量應(yīng)滿足的條件。
【答案】(1) (2); (3)
【解析】
對(duì)物塊P從C到B的過程分析,由動(dòng)能定理列式可求得物體到達(dá)B點(diǎn)的速度;
同(1)的方法求出物塊返回B點(diǎn)的速度,然后對(duì)壓縮的過程與彈簧伸長的過程應(yīng)用功能關(guān)系即可求出P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能。
(1)第一次到達(dá)B的過程中
解得:;
(2)小球恰能通過圓弧管道的最高點(diǎn),則
小球返回B向上運(yùn)動(dòng)的過程中:
解得:
設(shè)彈簧的最大壓縮量為x,從開始運(yùn)動(dòng)到第二次到達(dá)B點(diǎn)
由動(dòng)能定理有
解得:
由能量守恒有
解得:
(3)小球?qū)ι瞎鼙谟袎毫?/span>
則
解得
E到D的過程中,能量守恒有
解得:
所以改變后的小球質(zhì)量應(yīng)滿足的條件為。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成,面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門K。開始時(shí),K關(guān)閉,汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0, 現(xiàn)將K打開,容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸,當(dāng)流入的液體體積為時(shí),將K關(guān)閉,活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了,不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積,外界溫度保持不變,重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】由于萬有引力定律和庫侖定律都滿足平方反比定律,因此引力場和電場之間有許多相似的性質(zhì),在處理問題時(shí)可以將它們進(jìn)行類比,例如電場中反應(yīng)各點(diǎn)電場強(qiáng)度的物理量是電場強(qiáng)度,其定義式為,在引力場中可以用一個(gè)類似的物理量來反應(yīng)各點(diǎn)引力場的強(qiáng)弱,設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R,地球表面處重力加速度為g,引力常量為G,如果一個(gè)質(zhì)量為m的物體位于距離地心2R處的某點(diǎn),則下列表達(dá)式中能反應(yīng)該點(diǎn)引力場強(qiáng)弱的是
A. B. C. D. g/2
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【題目】有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子,每個(gè)自由電子的電荷量為q,此時(shí)電子定向移動(dòng)的速率為v,則在Δt時(shí)間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為( )
A. nvSΔtB. nvΔtC. D.
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【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC).不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi).求:
(1)此離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r;
(2)離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需的時(shí)間;
(3)離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能
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【題目】在“用伏安法測電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,電路連接形式有兩種,如圖(甲)(乙)所示.
(1)在(甲)電路中,系統(tǒng)誤差來源于___________________, E測____E真;r測____r真.
(2)在(乙)電路中,系統(tǒng)誤差來源于_________________,E測____E真;r測____r真.
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【題目】如圖1所示,100匝的線圈(圖中只畫了2匝)兩端A、B與一個(gè)理想電壓表相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場,線圈中的磁通量在按圖2所示規(guī)律變化。下列說法正確的是( )
A. 電壓表的示數(shù)為150V,A端接電壓表正接線柱
B. 電壓表的示數(shù)為,A端接電壓表正接線柱
C. 電壓表的示數(shù)為150V,B端接電壓表正接線柱
D. 電壓表的示數(shù)為,B端接電壓表正接線柱
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【題目】反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一,它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似.如圖所示,在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場,一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng).已知電場強(qiáng)度的大小分別是E1=2.0×103 N/C和E2=4.0×103 N/C,方向如圖所示.帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10-20kg,帶電荷量q=-1.0×10-9 C,A點(diǎn)距虛線MN的距離d1=1.0 cm,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng).求:
(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2;
(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.
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【題目】一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長細(xì)繩懸吊于天花板上的O點(diǎn),現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩,水平向右緩慢拉動(dòng)繩子(鉤子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上),下列說法正確的是( )
A. 鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力始終水平向右
B. OA段繩子的力逐漸增大
C. 鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力先減小后增大
D. 鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力不可能等于
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