【題目】如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g。

(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力;

(2)若不固定小車,滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車,已知滑塊質(zhì)量,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

①滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,小車的最大速度Vm

②滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,小車的位移大小x。

【答案】(1)3mg,豎直向下(2)①

【解析】試題分析:(1)滑塊在圓弧的軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中合外力提供向心力,所以滑塊在B點(diǎn)的左側(cè)受到的支持力要大于重力,當(dāng)滑塊到達(dá)B時(shí)的速度最大,受到的支持力最大,由機(jī)械能守恒求出滑塊在B點(diǎn)的速度,然后又牛頓第二定律即可求解;
2)根據(jù)題意,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,然后結(jié)合機(jī)械能守恒即可求出小車的最大速度大小vm;在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,寫出速度的關(guān)系式,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出小車的位移.

(1)當(dāng)滑塊到達(dá)B時(shí)的速度最大,受到的支持力最大;

滑塊下滑的過程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得,

滑塊在B點(diǎn)處受到的支持力與重力的合力提供向心力,

由牛頓第二定律得: ,解得

由牛頓第三定律得:滑塊對(duì)小車的壓力:

即滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力是

(2)①在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,設(shè)小車的最大速度是,由機(jī)械能守恒定律得,解得;

②由于在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,所以滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,滑塊的平均速度是小車的平均速度的2倍,即: ,
由于它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,根據(jù)

可得:

又:

所以:小車的位移大小

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【題目】蘋果從樹上落向地面而不飛上天空,是因?yàn)椋ā 。?/span>

A. 地球受到蘋果的萬有引力作用

B. 蘋果受到地球的萬有引力作用

C. 地球?qū)μO果的萬有引力大于蘋果對(duì)地球的萬有引力

D. 地球?qū)μO果的萬有引力小于蘋果對(duì)地球的萬有引力

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【題目】如圖,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)完全相同的帶電粒子,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng),abc是三個(gè)粒子射出磁場(chǎng)的位置.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說法正確的是(

A.從a處射出的粒子動(dòng)能最大

B.從c處射出的粒子速率最大

C.從c處射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短

D.從三個(gè)位置射出的粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc

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【題目】在“探究彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,各實(shí)驗(yàn)小組所用輕質(zhì)彈簧規(guī)格相同,小球質(zhì)量不同,已知小球的直徑為D

(1)實(shí)驗(yàn)小組將輕質(zhì)彈簧套在水平光滑細(xì)桿上,細(xì)桿兩端固定在豎直固定的擋板上。小球與彈簧相連,在彈簧的自然長(zhǎng)度位置兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻(光照強(qiáng)度越大,光敏電阻的阻值越。,如圖甲所示。光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連,該儀器顯示的是光敏電阻阻值R隨時(shí)間t的變化關(guān)系。某時(shí)刻把小球拉離平衡位置(小球所受合力為零的位置)后由靜止釋放,小球在平衡位置的兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),所得R-t圖線如圖乙所示。若小球的質(zhì)量為m,則小球在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能表達(dá)式為_____________(用題中和圖中所給的字母表示,小球在運(yùn)動(dòng)中空氣阻力不計(jì))

(2)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)的過程中不斷改變小球釋放的位置,測(cè)量出每次彈簧的最大形變量x(均在彈簧彈性限度內(nèi)),計(jì)算出小球在平衡位置時(shí)的速度v,做出v-x的圖線如圖丙所示。由圖像可得出彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的形變量的關(guān)系是______________________(定性描述)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)小組做出的v -x圖線的斜率不同,原因是_____________________.

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【題目】如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動(dòng)量均為+,運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動(dòng)量增量為,則( )

A. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

B. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

C. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

D. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為

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【題目】如圖所示,空間存在一個(gè)半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。有一個(gè)粒子源在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以一定速率發(fā)射大量粒子,粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。將粒子源置于圓心,則所有粒子剛好都不離開磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力,且不考慮粒子之間的相互作用,試求解:

(1)帶電粒子速度的大小;

(2)若粒子源可置于磁場(chǎng)中任意位置,且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?/span>,求粒子在磁場(chǎng)中最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;

(3)若原磁場(chǎng)不變,再疊加另一個(gè)半徑為Rx(Rx>R0)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為,方向垂直于紙面向外,兩磁場(chǎng)區(qū)域成同心圓,此時(shí)該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心,求Rx的最小值和粒子從發(fā)射到第一次回到圓心的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。

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【題目】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法中正確的是( 。

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度沿磁感線方向逐漸減小

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是正電荷在該處的受力方向

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【題目】如圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,在小球接觸彈簧并將彈簧壓縮到最短的過程中,下列關(guān)于能量的敘述中正確的是( )

A. 重力勢(shì)能和動(dòng)能之和減小

B. 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變

C. 動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變

D. 重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變

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【題目】引力波是一種時(shí)空漣漪,如同石頭被丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣。2016年2月11日美國(guó)科學(xué)家公布引力波探測(cè)成果,彌補(bǔ)了100年前某理論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”,也讓人類終于有機(jī)會(huì)探索宇宙起源的奧秘!澳忱碚摗笔

A. 萬有引力定律

B. 生物進(jìn)化論

C. 量子論

D. 相對(duì)論

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