【題目】(10分)如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接,AB段長x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F作用下,從A點由靜止開始運(yùn)動,經(jīng)B點時撤去力F,小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道運(yùn)動到最高點C,從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2。
(1)若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點。求:
①滑塊通過C點時的速度大;
②滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時,在B點對軌道壓力的大;
(2)如果要使小滑塊能夠通過C點,求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。
【答案】(1)①vC=10m/s②FN=9N(2)F≥0.625N
【解析】
試題分析:(1)設(shè)滑塊從C點飛出時的速度為vC,從C點運(yùn)動到A點時間為t,滑塊從C點飛出后,做平拋運(yùn)動
豎直方向: (1分)
水平方向:x=vCt (1分)
解得:vC=10m/s (1分)
設(shè)滑塊通過B點時的速度為vB,根據(jù)機(jī)械能守恒定律
(1分)
設(shè)滑塊在B點受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律
聯(lián)立解得:FN= 9N (1分)
依據(jù)牛頓第三定律,滑塊在B點對軌道的壓力FN= FN=9N (1分)
(2)若滑塊恰好能夠經(jīng)過C點,設(shè)此時滑塊的速度為vC,依據(jù)牛頓第二定律有
解得=5m/s (1分)
滑塊由A點運(yùn)動到C點的過程中,由動能定理
Fx- mg2R≥ (2分)
Fx≥mg2R+
解得水平恒力F應(yīng)滿足的條件 F≥0.625N (1分)
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖(1)所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連
①用10分度游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度d,如圖(2)所示遮光條寬度d=___________mm
②實驗時要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線,接通氣源,輕推滑塊從軌道右端向左運(yùn)動的過程中,發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間.以下選項中能夠達(dá)到調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平目標(biāo)的措施是_______(選填相應(yīng)選項前的符號)
A.調(diào)節(jié)旋鈕P使軌道左端升高一些
B.遮光條的寬度增大一些
C.滑塊的質(zhì)量增大一些
D.氣源的供氣量增大一些
③調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平后,掛上細(xì)繩和鉤碼進(jìn)行實驗,測出光電門1、2間的距離L. 遮光條的寬度d,滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m. 由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2,則遮光條通過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v1=__________;驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式是________________(用題中的字母表示)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩平行正對金屬板水平放置,使上面金屬板帶上一定量正電荷,下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷,再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一個帶正電粒子以初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后作直線運(yùn)動.帶電粒子所受重力可忽略不計,若粒子:
A. 速度大于v0則向下偏轉(zhuǎn)
B. 帶負(fù)電則不能作直線運(yùn)動
C. 速度小于v0則向下偏轉(zhuǎn)
D. 從右端水平射入時向上偏轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出,已知板長為L,板間的距離為d,板間電壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,(不計粒子的重力),則
A.在前t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為qU/2
B.在后t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為3qU/8
C.在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為1:2
D.在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為2:1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示,當(dāng)此車減速上坡時(僅考慮乘客與水平面之間的作用),則關(guān)于乘客下列說法正確的是( )
A. 不受摩擦力的作用
B. 受到水平向左的摩擦力作用
C. 處于超重狀態(tài)
D. 所受合力豎直向上
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【題目】如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷,帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑,到達(dá)N點時速度為零,然后下滑回到M點,此時速度為v2(v2<v1).若小物體電荷量保持不變,OM=ON,則( )
A. 小物體上升的最大高度為
B. 從N到M的過程中,小物體的電勢能先減小后增大
C. 從M到N的過程中,電場力對小物體先做負(fù)功后做正功
D. 小物體上滑過程克服摩擦力的功跟下滑過程克服摩擦力的功不相等
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【題目】電場中有一點P,下列說法正確的是 ( )
A. 若放在P點的電荷的電量減半,則P點場強(qiáng)減半
B. 若P點沒有檢驗電荷,則P點的場強(qiáng)為零
C. P點的場強(qiáng)越大,則同一電荷在P點所受的電場力越大
D. P點的場強(qiáng)方向為檢驗電荷在該點的受力方向
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【題目】關(guān)于下列對配圖的說法中正確的是( )
A. 圖1中“蛟龍?zhí)?/span>”被吊車吊下水的過程中它的機(jī)械能守恒
B. 圖2中火車在勻速轉(zhuǎn)彎時所受合外力為零,動能不變
C. 圖3中握力器在手的壓力下彈性勢能增加了
D. 圖4中撐桿跳高運(yùn)動員在上升過程中機(jī)械能守恒
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【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗,圖(a)所示為實驗裝置簡圖.(交流電的頻率為50 Hz)
(1)圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表:
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小車加速度a/m·s-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小車質(zhì)量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
/kg-1 | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
請在下圖所示的坐標(biāo)紙中畫出a-圖線______,并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________________________
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