【題目】如圖,一內(nèi)壁光滑、質(zhì)量為m1=0.1kg、半徑為R=0.1m的環(huán)形細(xì)圓管,固定在一個(gè)質(zhì)量為M=0.5kg的長方體基座上。一質(zhì)量為m2=0.2kg的小球(可看成質(zhì)點(diǎn))在管內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),長方體與地面不粘連,且始終相對(duì)地面靜止。重力加速度記為g=10m/s2,求:
(1)當(dāng)小球以速率v1= m/s經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),地面對(duì)長方體的支持力大;
(2)當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),若長方體對(duì)面的壓力恰好為零,此時(shí)小球的速率v2為多大?
【答案】(1)18N(2)2m/s
【解析】
(1) 設(shè)當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)受到圓管對(duì)它的支持力為N,小球?qū)A管的壓力為FN,地面對(duì)長方體的支持力大小為F支,小球的向心力為:
由牛頓第三定律可知:
地面對(duì)長方體的支持力大小
F支=FN+Mg+m1g
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:
F支=18N
(2) 當(dāng)小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),小球?qū)艿赖膲毫?/span>FN2,小球?qū)A管的支持力為N2,根據(jù)題意得
根據(jù)牛頓第三定律有:
要使長方體對(duì)地面的壓力恰好為零,則
N2=Mg+m1g
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:
v2=2m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一氣缸放在大氣中,大氣壓,活塞質(zhì)量,面積,活塞下連一彈簧,原長為,勁度系數(shù),活塞與缸壁都不導(dǎo)熱,而活塞與缸壁之間存在摩擦,旦大小恒為.假設(shè)摩擦產(chǎn)生的熱有一半被活塞下的氣體吸收,活塞下有的理想單原子氣體,初態(tài),溫度℃,固定活塞,在活塞上放上質(zhì)量為的木塊后,釋放活塞(取),木塊脫離活塞后不再回來,求:
(1)活塞上升達(dá)到的最大高度(相對(duì)于氣缸底部);
(2)活塞上升達(dá)到最大高度時(shí)氣體的狀態(tài)參量,即壓強(qiáng)、體積、溫度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,三角形AOB為等腰直角三棱鏡的橫截面,以OA、OB為軸建立直角坐標(biāo)系xoy,OA=OB=L,棱鏡的折射率為n=。一束平行于斜邊AB的平行光從OB邊射入。光透過棱鏡只考慮一次內(nèi)部反射。
(i)求距離O點(diǎn)多遠(yuǎn)的入射光剛好從A點(diǎn)射出;
(ii)部分光將會(huì)從OA邊以平行于AB邊的方向射出,這部分透射光在垂直于光線方向的寬度。
(已知)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上,質(zhì)量均為m=0.1kg。P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧,物體P置于P1的最右端,質(zhì)量為M=0.2kg且可看做質(zhì)點(diǎn)。P1與P以共同速度v0=4m/s向右運(yùn)動(dòng),與靜止的P2發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞后P1與P2黏連在一起,P壓縮彈簧后被彈回(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。平板P1的長度L=1m ,P與P1之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,P2上表面光滑。求:
(1)P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1;
(2)此過程中彈簧的最大彈性勢能Ep。
(3)通過計(jì)算判斷最終P能否從P1上滑下,并求出P的最終速度v2。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上,輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與該小球相連.現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,沿豎直桿運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn),已知OA長度小于OB長度,彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈簧彈力大小相等.在小球由A到B的過程中
A. 加速度等于重力加速度的位置有兩處
B. 彈簧彈力的功率為0的位置只有一處
C. 彈簧彈力對(duì)小球做功等于零
D. 彈簧彈力做正功過程中小球運(yùn)動(dòng)的距離等于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運(yùn)動(dòng)的距離
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一光電管的陰極用極限波長的鈉制成.用波長的紫外線照射陰極,光電管陽極A和陰極K之間的電勢差,光電流的飽和值.
(1)求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù);
(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能;
(3)如果電勢差U不變,而照射光的強(qiáng)度增到原值的三倍,此時(shí)電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能是多大?
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【題目】如圖所示為一水平傳送帶,以5m/s的速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),AB間距為4m。現(xiàn)將1kg的小塊經(jīng)放在傳送帶的左端,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,重力加速度取10m/s2。小物塊從傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的過程中
A. 小物塊一直做勻加速運(yùn)動(dòng)
B. 傳送帶對(duì)小物塊做功為20J
C. 摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5J
D. 電動(dòng)機(jī)由于傳送小物塊多消耗的電能為12.5J
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【題目】酒后駕車嚴(yán)重威脅公共交通安全。若將駕駛員從視覺感知前方危險(xiǎn)到汽車開始制動(dòng)的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間,將反應(yīng)時(shí)間和制動(dòng)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的總距離稱為感知制動(dòng)距離。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)時(shí)間和感知制動(dòng)距離在駕駛員飲酒前后會(huì)發(fā)生明顯變化。一般人正常駕車的反應(yīng)時(shí)間為t0=0.5s,在一次酒駕的測試中,志愿者少量飲酒之后駕車以v1=72km/h的速度在試驗(yàn)場水平路面上沿直線做勻速運(yùn)動(dòng),從發(fā)現(xiàn)制動(dòng)信號(hào)到最終停下來,其整個(gè)感知制動(dòng)距離為s=53m。通過查閱志愿者所駕車型資料,得知該汽車從v2=28m/s制動(dòng)減速到零所需時(shí)間為t2=3.5s,求:
(1)該汽車制動(dòng)過程中的加速度a的大小?
(2)飲酒之后志愿者的反應(yīng)時(shí)間是多少?
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【題目】.某探究小組做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn),將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上,如圖(a)所示.將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn)(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí),橡皮筋處于原長.
(1)用一只測力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O,此時(shí)拉力F的大小可由測力計(jì)讀出.測力計(jì)的示數(shù)如圖(b)所示,F的大小為4.0 N.
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點(diǎn);現(xiàn)使用兩個(gè)測力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋,再次將P端拉至O點(diǎn).此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向,由測力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N.
(ⅰ)用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O為作用點(diǎn),在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合;(____)
(ⅱ)F合的大小為________N,F合與拉力F的夾角的正切值為________.
若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平等四邊行定則
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