【題目】如圖所示,已知豎直桿O1O2長為1.0m,水平桿長L1=0.2米,用長L2=0.2米的細(xì)繩懸掛小球,整個(gè)裝置可繞豎直桿O1O2轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),繩子與豎直方向成45°角,取g=10m/s2.求:
(1)該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;
(2)如果運(yùn)動(dòng)到距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻懸掛小球的細(xì)繩突然斷了,小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng).求小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離s.(答案可用根式表示)
【答案】(1)5rad/s(2)
【解析】
(1) 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和拉力的合力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律求出該裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;
(2) 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球在水平方向的位移的大小,然后結(jié)合平行四邊形定則求出小球落地點(diǎn)與豎直桿在地面上點(diǎn)O2的距離。
(1) 小球轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道半徑為:r=L1+L2sin45°=0.2+
對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖,
根據(jù)牛頓第二定律得:mgtan45°=mrω2
解得:ω=5 rad/s;
(2) 小球的線速度為:v=ωr=5×0.4=2m/s
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的開始時(shí)的高度為:h=O1O2-L2cos45°=1.0-
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向的位移為:x=vt=2×0.4=0.8m
當(dāng)小球從距離桿最遠(yuǎn)時(shí)刻開始做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),小球沿水平方向的速度方向與小球到桿的方向相互垂直,所以小球的落地到O2的距離為:
。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年1月3日,“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器順利著陸在月球背面,成為人類首顆軟著陸月背的探測(cè)器,著陸前,探測(cè)器先在距月面高度約為100km的環(huán)月段圓軌道Ⅰ上運(yùn)行;然后在A點(diǎn)實(shí)施變軌,使運(yùn)行軌道變?yōu)檫h(yuǎn)月點(diǎn)A高度約為100km,近月點(diǎn)P高度約為15km的環(huán)月段橢圓軌道Ⅱ;再在P點(diǎn)實(shí)施制動(dòng),降落到月球上,設(shè)“嫦娥四號(hào)”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí),只受到月球的萬有引力,下列說法正確的是( 。
A.“嫦娥四號(hào)”在實(shí)施制動(dòng)減速下降階段,其機(jī)械能減小
B.“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器的發(fā)射速度大于地球的第二字宙速度
C.“嫦娥四號(hào)”在地月轉(zhuǎn)移段上經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于軌道Ⅰ上經(jīng)過A點(diǎn)的速度
D.已知引力常量、“嫦娥四號(hào)” 在軌道Ⅰ的運(yùn)動(dòng)半徑和周期,可算出月球的質(zhì)量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】半圓形介質(zhì)截面如圖所示,O為圓心,兩束不同顏色的單色光a、b相互平行,從不同位置進(jìn)入介質(zhì),其中單色光a入射方向正對(duì)圓心O,單色光b的入射點(diǎn)位于圓心O的正上方。且兩束光線都恰好在半圓形介質(zhì)的底邊發(fā)生全反射,且光線a的入射角為45°,則下列說法正確的是
A.單色光a在介質(zhì)中的折射率為2
B.單色光b比單色光a的頻率大
C.光線b在介質(zhì)中的折射角可能大于30°
D.在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,僅把用a光照射換成用b光照射,觀察到的條紋間距變大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉(zhuǎn)軸做圓周運(yùn)動(dòng),在圓盤上有一質(zhì)量為m的小木塊,距圓心的距離為, 木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍,在圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大的過程中,下列說法正確的是 ( )
A.小木塊滑動(dòng)時(shí),沿切線方向滑離圓盤
B.小木塊受重力、支持力和向心力
C.小木塊獲得的最大動(dòng)能為
D.小木塊所受摩擦力提供向心力,始終指向圓心,故不對(duì)其做功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球A,細(xì)線的上端固定在金屬塊B上,B放在帶小孔的水平桌面上,小球A在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),F(xiàn)使小球A改到一個(gè)更低一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖上未畫出),金屬塊B在桌面上始終保持靜止,則后一種情況與原來相比較,下列正確的是
A.細(xì)線的張力變小
B.金屬塊B受到桌面的靜摩擦力變小
C.金屬塊B受到桌面的支持力變小
D.小球A運(yùn)動(dòng)的線速度増大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,電阻, . 間距 d =0.2m 的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng).閉合開關(guān) S,板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),將一帶正電的小球以初速度 v=0.1 m/s 沿兩板間中線水平射入板間.設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為 ,忽略空氣對(duì)小球的作用, 取 ,求:
(1)當(dāng)時(shí),電阻消耗的電功率是多大?
(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰,碰時(shí)速度與初速度的夾角為 60°,則是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播時(shí)在t=0時(shí)刻的波形圖,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M離開平衡位置的位移為y=3cm,x=4m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=-5sin()cm。則下列說法正確的是( 。
A.波沿x軸正方向傳播
B.波傳播的速度大小為8m/s
C.t=1.5s時(shí)刻,M點(diǎn)的位移為y=-3cm
D.從t=0時(shí)刻開始,M點(diǎn)第一次到達(dá)波峰所用的時(shí)間大于0.125s
E.平衡位置為x=4m的質(zhì)點(diǎn)比x=8m的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)超前0.5s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平支撐面上,有A、B兩個(gè)小球,A球動(dòng)量為10 kg·m/s,B球動(dòng)量為12 kg·m/s,A球追上B球并相碰,碰撞后,A球動(dòng)量變?yōu)?/span>8 kg·m/s,方向沒變,則A、B兩球質(zhì)量的比值為( )
A.0.5B.0.6
C.0.65D.0.75
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.2kg的物體,以2m/s的初速度從離地面高1m處豎直向上拋出最后物體落至水平地面上。以拋出點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力,則( )
A.整個(gè)過程中重力對(duì)物體做的功為2J
B.物體落至地面時(shí)的重力勢(shì)能為0
C.物體落至地面時(shí)的動(dòng)能為2.4J
D.物體落至地面時(shí)的機(jī)械能為2.4J
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