【題目】如圖所示,足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧,一個質(zhì)量電量q=+2×10-4c的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接。某一瞬間釋放彈簧彈出小球,小球從水平臺右端A點(diǎn)飛出,恰好沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn),并沿軌道滑下。已知AB的豎直高度,傾斜軌道與水平方向夾角為370傾斜軌道長為,帶電小球與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)當(dāng)做滑動摩擦力)。傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連,小球在C點(diǎn)沒有能量損失,所有軌道都是絕緣的,運(yùn)動過程中小球的電量保持不變。只有光滑豎直圓軌道處在范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)E=2.0×105V/m,取,求:

1被釋放前彈簧的彈性勢能;

2若光滑水平軌道CD足夠長,要使小球不離開軌道,光滑豎直圓軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件?

3如果豎直圓弧軌道的半徑R=0.9m,小球進(jìn)入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為的某一點(diǎn)P?

【答案】10.32J 2 36

【解析】試題分析:(1AB平拋運(yùn)動:

B點(diǎn):

被釋放前彈簧的彈性勢能:

2B點(diǎn):

BC,

恰好過豎直圓軌道最高點(diǎn)時:,

C到圓軌道最高點(diǎn):

恰好到豎直圓軌道最右端時:

要使小球不離開軌道,豎直圓弧軌道的半徑

3,小球沖上圓軌道H1=0.825m高度時速度變?yōu)?/span>0,然后返回傾斜軌道h1高處再滑下,然后再次進(jìn)入圓軌道達(dá)到的高度為H2

同除得之后物塊在豎直圓軌道和傾斜軌道之間往返運(yùn)動

同理n此上升高度為一等比數(shù)列

,當(dāng)n=4時,上升的最大高度小于0.01m

則小球共有6次通過距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南、北兩極(軌道可視為圓軌道,圖中外圍虛線),若測得一個極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方,按圖示方向(圖中逆時針方向)第一次運(yùn)行至南緯60°正上方時所用時間為t , 已知:地球半徑為R(地球可看做球體),地球表面的重力加速度為g,引力常量為G,由以上條件可以求出()

A. 衛(wèi)星運(yùn)動的線速度

B. 衛(wèi)星距地面的高度

C. 衛(wèi)星質(zhì)量

D. 衛(wèi)星所受的向心力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的彈簧,整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為2kg。現(xiàn)解除對彈簧的鎖定,在A離開擋板后,B物塊的vt圖如圖乙所示,則可知

A. A的質(zhì)量為4kg

B. 運(yùn)動過程中A的最大速度為vm=4m/s

C. A離開擋板前,系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒

D. A離開擋板后彈簧的最大彈性勢能為3J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,力傳感器A與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連,可獲得力隨時間變化的圖象。將力傳感器固定在水平桌面上,測力端通過輕繩與滑塊相連,調(diào)節(jié)傳感器高度使輕繩水平,質(zhì)量為m15kg的滑塊放在較長的小車上,小車質(zhì)量為M20kg。一根輕繩跨過光滑的輕質(zhì)滑輪,一端連接小車,另一端系一空沙桶,調(diào)節(jié)滑輪使桌面上的輕繩水平,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)開啟力傳感器,同時緩慢向空沙桶里倒入沙子,當(dāng)小車剛好開始運(yùn)動時,立即停止倒沙子.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示的力傳感器采集的F-t圖象如圖乙所示,重力加速度g10m/s2,則:

1)滑塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=_______;若忽略小車與水平桌面間的摩擦,小車穩(wěn)定運(yùn)動的加速度a=_______m/s2;

2)若實(shí)驗(yàn)中傳感器測力端與滑塊間的輕繩不水平,左端略低一些,將會使動摩擦因數(shù)μ的測量值______(填偏大偏小)。

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【題目】已知北京地區(qū)地磁場的水平分量為3.0×10﹣5T.若北京市一高層建筑安裝了高100m的金屬桿作為避雷針,在某次雷雨天氣中,當(dāng)帶有正電的烏云經(jīng)過避雷針的上方時,避雷針開始放電,某一時刻的放電電流為1×105A,此時金屬桿所受安培力的方向和大小分別為( )
A.方向向東,大小為300 N
B.方向向東,大小為30 N
C.方向向西,大小為300 N
D.方向向西,大小為30 N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某個量的變化量, 與發(fā)生這個變化所用時間的比值叫做這個量的變化率.關(guān)于加速度的變化率,下列說法正確的是(

A. 加速度的變化率的單位是

B. 加速度的變化率為的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

C. 若加速度與速度方向,如圖所示的圖像,表示的是物體的速度在減小

D. 若速度與速度同方向,如圖所示的圖像,已知物體在時速度為,則末的速度大小為

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【題目】如圖所示,甲、乙兩個高度相同的固定斜面,傾角分別為,且.質(zhì)量為的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))分別從這兩個斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端,物體與這兩個斜面的動摩擦因數(shù)均為.關(guān)于物體兩次下滑的全過程,下列說法中正確的是(

A. 重力所做的功相同

B. 重力的平均功率相同

C. 動能的變化量相同

D. 機(jī)械能的變化量相同

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【題目】某一學(xué)習(xí)小組在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時,利用一根粗細(xì)均勻的金屬絲彎成導(dǎo)軌abcd, =3 .導(dǎo)體棒ef的電阻是bc段電阻的兩倍,如圖所示,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,當(dāng)用平行于導(dǎo)軌的外力F將導(dǎo)體棒ef由靠近bc位置勻速向右移動時,則( )

A.導(dǎo)體棒ef兩端的電壓不變
B.導(dǎo)體棒ef中的電流變大
C.拉力F的瞬時功率變小
D.導(dǎo)軌abcd消耗的電功率先變大后變小

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【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時,決定前去追趕,經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來,并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動,但警車的行駛速度必須控制在90km/h 以內(nèi).問:

(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?

(2)警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車?

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