【題目】風洞實驗室中可產(chǎn)生豎直向上、大小可調(diào)節(jié)的風力.一質(zhì)量m=3kg的鐵球可在兩根金屬條制作成的軌道上滾動,如圖甲所示,從水平軌道的左側(cè)看成鐵球的情景如圖乙所示.現(xiàn)將圖甲裝置置于風洞實驗室中,其正視圖如圖丙所示,軌道BF部分處于風場中,傾斜軌道AB、水平軌道CF足夠長,豎直平面內(nèi)圓軌道CDE的半徑R=1m;水平軌道BC段長L=2m,軌道的每根金屬條對鐵球的阻力是鐵球?qū)γ扛饘贄l壓力的k倍,k=0.5,且除軌道BC段外其它阻力不計,連接處均為平滑連接.(g=10m/s2

(1)關(guān)閉風機(無風力),鐵球在AB上某處由靜止釋放后滾動水平軌道B上,求水平軌道的每根金屬條對鐵球的阻力;

(2)關(guān)閉風機(無風力),鐵球從AB上距水平軌道BC的高度h1=3m處由靜止釋放,鐵球最終停在BC段的何處;

(3)鐵球從AB上距水平軌道BC的高度h2=1.5m處由靜止釋放,到達B時通過光控裝置打開風機,欲使鐵球不脫離軌道運動到水平軌道CF段上,求鐵球受風力F大小的調(diào)節(jié)范圍.

【答案】(1)15N(2)BC的中點(3)

【解析】(1)鐵球在水平軌道BC上在豎直面內(nèi)的受力如圖,由平衡條件得其對每根軌道的壓力為:

水平軌道的每根金屬條對鐵球的阻力: ;

(2)無風力,鐵球從距水平軌道BC的高度h1=3m處由靜止釋放,由能量守恒判斷能否過D

,解得vD=0m/s

鐵球不能越過豎直圓軌道的圓心等高的點,而在AD間來回運動最后停在BC某處,設鐵球的BC間運動的路程為S,則

解得:S=3m,所以鐵球最終停在BC的中點.

(3)設豎直向上的風力為F1時鐵球恰能到達豎直圓軌道最高點E,則 ;從釋放點到E點應用動能定理

解得

考慮鐵球不脫離軌道,風力不大于重力,故風力調(diào)節(jié)范圍為

故本題答案是:(1)15N(2)BC的中點(3)

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,小物體A沿高為h、傾角為θ的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端,而相同的物體B以同樣大小的初速度從相同高度處豎直上拋,則

A. 兩物體落地時速度相同

B. 從開始至落地,重力對它們做功相同

C. 兩物體落地時重力的瞬時功率相同

D. 從開始運動至落地過程中,重力對它們做功的平均功率相同

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【題目】如圖所示,電解槽A和電爐B并聯(lián)接到電源上,電源內(nèi)阻r=1Ω,電爐電阻R=19Ω,電解槽電阻r′=0.5Ω.當S1閉合、S2斷開時,電爐消耗的功率為684W;當S1S2都閉合時,電爐消耗的功率為475W.(電爐電阻不變)試求:

1)電源電動勢;

2S1、S2都閉合時,流過電解槽的電流大;

3S1、S2都閉合時,電解槽消耗的電功率.

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【題目】利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子,圖中板MN上方是磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場,板上有兩條寬度分別為2dd的縫,兩縫近端相距為L.一群質(zhì)量為m、電荷量為q,具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進入磁場,對于能夠從寬度為d的縫射出的粒子,下列說法正確的是()

A. 粒子帶正電

B. 射出粒子的最大速度為

C. 保持dB不變,增大L,射出粒子的最大速度與最小速度之差不變

D. 保持dL不變,增大B,射出粒子的最大速度與最小速度之差減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A);電壓表V(量程5V,內(nèi)阻3k);電流表A(量程0.3A,內(nèi)阻0.5);固定電阻R0(阻值1.0);滑動變阻器R(阻值0~9.0);電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計);開關(guān)S;導線若干。

(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~0.32A的范圍內(nèi)對小燈泡進行測量,利用上述器材,設計電路,在方框中畫出實驗電路原理圖。

(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。

由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻_________(增大、不變減小”);設A為實驗曲線上的某點,過A點的切線斜率為k1,坐標原點與A點連線的斜率為k2,則對應A點時小燈泡的電阻為____________。

(3)用另一電源E0(電動勢3V,內(nèi)阻1.0 )和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為____________W。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌。槽軌處在垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應強度B=0.50T。有一個質(zhì)量m=0.10g、帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運動。若小球恰好能通過最高點,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小球在最高點所受的洛倫茲力F;

(2)小球的初速度v0。

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【題目】在用單擺的小角度振動測量當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶒炛校韵抡f法中正確的是______

A.測量周期時,應該從擺球到達最低點開始計時,并記錄次全振動時間,這樣做的目的是減小測量的偶然誤差

B.若測出的重力加速度比當?shù)貙嶋H重力加速度大,有可能是誤將次全振動記為次全振動了

C.某同學測量了多組周期隨擺長變化的數(shù)據(jù)后,利用畫圖象法得到了當?shù)刂亓铀俣鹊闹,發(fā)現(xiàn)圖線不過坐標原點,則他通過圖象得到的重力加速度值有可能是比較準確的

D.若宇航員在火星上測量,但手邊沒有規(guī)則的小球,只有一些小石頭子,其他器材都有,因不能準確測量擺長,他測出的重力加速度一定偏小或偏大

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【題目】(多選)如圖所示,AOB為一邊界為四分之一圓的勻強磁場,O點為圓心,D點為邊界OB的中點,C點為邊界上一點,且CD//AO.現(xiàn)有兩個完全相同的帶電粒子以相同的速度射入磁場(不計粒子重力).其中粒子1A點正對圖心射入,恰從B點射出,粒子2C點沿CD射入,從某點離開磁場,則可判斷

A. 粒子2一定在B點射出磁場

B. 粒子1與粒子2在磁場中的運行時間之比為3:2

C. 粒子2可能在BC之間某點射出磁場

D. 粒子1與粒子2的速度偏轉(zhuǎn)角度相同

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【題目】如圖所示,一質(zhì)點在oxy的平面內(nèi)受恒定合外力從原點出發(fā),其運動軌跡為虛線,下列說法正確的是(

A. 質(zhì)點的初速度可以為零

B. 質(zhì)點的初速度方向可能沿y軸正方向

C. 質(zhì)點所受合力方向可能沿x軸正方向

D. 質(zhì)點所受合力方向可能沿y軸正方向

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