【題目】一個豎直放置的光滑圓環(huán),半徑為R,c、eb、d分別是其水平直徑和豎直直徑的端點。圓環(huán)與一個光滑斜軌相接,如圖所示。一個質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的滑塊從與d點高度相等的a點從斜軌上無初速下滑。從切點進入圓形軌道內(nèi)側(cè)運動(重力加速度為g)則(  )

A.滑塊對軌道最大壓力為5mg

B.滑塊恰能到達d

C.滑塊會在距b點豎直高度處與軌道分離

D.要滑塊一直不脫離軌道可只將bc段改為粗糙程度相同的軌道,摩擦系數(shù)一定大于

【答案】ACD

【解析】

A. ab,根據(jù)動能定理可得:

b點,根據(jù)牛頓第二定律可得:

解得:

根據(jù)牛頓第三定律可得,對軌道的最大壓力為5mg,故A正確;
B. 滑塊恰好到達d點時,根據(jù)牛頓第二定律可得:

解得:

ad,根據(jù)動能定理可知,到達d點的速度為零,故不可能達到d點,故B錯誤;
C. 設(shè)滑塊與軌道分離的位置與圓心的連線和豎直方向的夾角為θ,則

在分離點,根據(jù)牛頓第二定律可得:

聯(lián)立解得

故分離時距b點的距離

C正確;
D. 要滑塊一直不脫離軌道,則滑塊最高到達c點,故在滑動過程中一定有摩擦力做功,故可只將bc段改為粗糙程度相同的軌道,根據(jù)動能定理可得

解得

bc滑動過程中,由于速度減小,滑塊與軌道間的作用力減小,故所需的摩擦因數(shù)必須大于,故D正確;
故選:ACD。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路,ab端接電壓穩(wěn)定的正弦交變電源,定值電阻阻值分別為R1、R2,且R1<R2,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為kk<1,電流表、電壓表均為理想表,其示數(shù)分別用IU表示。當向下調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動端P時,電流表、電壓表示數(shù)變化分別用ΔI和ΔU表示。則以下說法正確的是(  )

A.

B.原線圈兩端電壓U1一定變小

C.電源的輸出功率一定增大

D.R1消耗的功率一定增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理方法就是運用現(xiàn)有的物理知識找到解決物理問題的基本思路與方法。常見的物理方法有類比法、對稱法、圖像法、歸納演繹法、構(gòu)建理想化模型法等等:

(1)場是物理學中的重要概念,仿照電場的定義,寫出引力場強度的定義式,在此基礎(chǔ)上,推導出與質(zhì)量為M的質(zhì)點距離r的點的引力場強度;

(2)在研究平行板電容器的相關(guān)問題時,我們是從研究理想化模型——無限大帶電平面開始的。真空中無限大帶電平面的電場是勻強電場,電場強度為,其中k是靜電力常量,σ為電荷分布在平面上的面密度,單位為C/m2。如圖1所示,無限大平面帶正電,電場指向兩側(cè)。若帶負電則電場指向中央(圖中未畫出)。在實際問題中,當兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時,其中間區(qū)域,可以看作是兩個無限大帶電平面所產(chǎn)生的勻強電場疊加;如果再忽略邊緣效應,平行板電容器兩板間的電場就可以看作是勻強電場,如圖2所示。已知平行板電容器所帶電量為Q,極板面積為S,板間距為d,求:

a.兩極板間電場強度的大小E;

b.請根據(jù)電容的定義式,求出在真空中,該平行板電容器的電容C;

c.求解圖2中左極板所受電場力的大小F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間內(nèi)有場強大小為 E 的勻強電場,豎直平行直線為勻強電場的電場線( 向未知),現(xiàn)有一電荷量為 q、質(zhì)量為 m 的帶負電的粒子, O 點以某一初速度垂直電場方 向進入電場,A、B 為運動軌跡上的兩點,不計粒子的重力及空氣的阻力

(1) OA 連線與電場線夾角為 60 , OA L ,求帶電粒子從 O 點到 A 點的運動時間及進 電場的初速度;

(2)若粒子過 B 點時速度方向與水平方向夾角為 60 ,求

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【題目】在如圖所示的xoy平面直角坐標系中,一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合,在全部區(qū)域和的條形區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強磁場,且區(qū)域磁場上下邊界平行。一帶正電粒子,從y軸上的(0,a)點以速度v沿與y軸負向成45°角出射。帶電粒子與擋板碰撞前后,x方向的分速度不變,y方向的分速度反向、大小不變,且碰撞過程中無電荷量損失。已知粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,磁感應強度的大小,不計粒子的重力。

(1)求粒子進入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置;

(2)為保證粒子不從的下邊界射出,磁場下邊界位置縱坐標y需要滿足的條件;

(3)在滿足(2)的情況下,若在絕緣板上的合適位置開一小孔,粒子穿過后能再次回到出發(fā)點。寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標(不需要寫出過程);

(4)在滿足(3)的情況下,求粒子從(0,a)出射僅一次經(jīng)過區(qū)域的磁場到再次返回出發(fā)點經(jīng)歷的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一塊長的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面,桌子高、長。斜面與水平桌面的傾角θ可在060°間調(diào)節(jié)后固定。將質(zhì)量的小物塊從斜面頂端由靜止釋放,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù),物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為,忽略物塊在斜面與桌面交接處的能量損失。(重力加速度g;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

(1)θ角增大到多少時,物塊能從斜面開始下滑;(用正切值表示)

(2)θ角增大到37°時,物塊恰能停在桌面邊緣,求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù);(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8

(3)繼續(xù)增大θ角,物塊落地點與墻面的距離會先增大再減小,求此最大距離

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【題目】某同學做驗證力的平行四邊形定則的實驗情況如圖所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細繩的結(jié)點,OBOC為細繩。圖是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

(1)如果沒有操作失誤,圖中的FF兩力中,方向一定沿AO方向的是________;

(2)本實驗采用的科學方法是____________________;

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

(3)其中一彈簧測力計的指針如圖乙所示,由圖可知拉力的大小為______N。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在游樂園質(zhì)量為的人乘坐如圖所示的過山車,當過山車從高度釋放之后,在豎直平面內(nèi)通過了一個光滑的圓周軌道(車的軌跡如圖所示的虛線),下列說法正確的是( 。

A.車在最高點時人處于倒坐狀態(tài),全靠保險帶拉住,若沒有保險帶,人一定會掉下去

B.人在最低點時對座位的壓力大于mg

C.人在最高點和最低點時的向心加速度大小相等

D.人在最高點時對座位仍可能產(chǎn)生壓力,但壓力一定小于mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一彈性輕繩(彈力與其伸長量成正比)左端固定在墻上A點,右端穿過固定光滑圓環(huán)B連接一個質(zhì)量為m的小球p,小球pB點時,彈性輕繩處在自然伸長狀態(tài)。小球p穿過豎直固定桿在C處時,彈性輕繩的彈力為。將小球pC點由靜止釋放,到達D點速度恰好為0。己知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為0.2,A、B、C在一條水平直線上,CD=h;重力加速度為g,彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是( 。

A.小球從C點運動到D點的過程中克服摩擦力做功為0.3mgh

B.小球從C點運動到D點的過程中克服摩擦力做功為0.2mgh

C.若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?/span>2m,則小球到達D點時的速度大小為

D.若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?/span>2m,則小球到達D點時的速度大小為

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