【題目】如圖所示，一根U型細(xì)管ABCD被固定在水平桌面上，其中，AB部分為水平光滑直管道，BC部分為半徑為R=0.8m的水平光滑半圓管道，CD部分為長L=1.6m、動摩擦因數(shù)μ=0.5的水平直管道，管內(nèi)一個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的小球被固定在A端的擊發(fā)裝置擊出后以水平初速度v0沿AB做直線運(yùn)動，接著進(jìn)入BC做圓周運(yùn)動，然后進(jìn)入CD做直線運(yùn)動，最后從緊靠桌子邊緣的D端飛出落在水平地面的E點(diǎn)，已知，小球質(zhì)量m=0.5kg，D點(diǎn)與水平地面間的距離為h=0.8m，D點(diǎn)與E點(diǎn)間的水平距離為x=3.2m，小球視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力和直管與彎管銜接處的速度損失，π取3，g取10m/s2。求：

(1)小球從D點(diǎn)飛出時(shí)的速度vD的大小；

(2)小球在半圓形管道中運(yùn)動時(shí)細(xì)管對小球的作用力F的大小；

(3)小球從B點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的時(shí)間t。（計(jì)算結(jié)果可保留根號）

【答案】(1)；(2)；(3)。

【解析】

本題考察多段運(yùn)動分析，主要運(yùn)用牛頓第二定律，平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動的基本性質(zhì)。小球沿AB做勻速直線運(yùn)動，接著進(jìn)入BC做圓周運(yùn)動，接著進(jìn)入CD做勻減速直線運(yùn)動，最后從D端飛出做平拋運(yùn)動落在水平地面的E點(diǎn)。

(1)分析平拋運(yùn)動

，

解得

，

(2)分析CD段，根據(jù)牛頓第二定律

解得

BC段做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)管對小球的作用力F充當(dāng)向心力

(3)分析BC，CD，DE三段運(yùn)動

故總時(shí)間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，底板長度L＝1 m、總質(zhì)量M＝10 kg的小車放在光滑水平面上，原長為的水平輕彈簧左端固定在小車上．現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1 kg的鋼塊C(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車底板上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，彈簧彈性勢能Ep0＝8.14 J．開始時(shí)小車和鋼塊均靜止，現(xiàn)突然燒斷細(xì)繩，鋼塊被釋放，使鋼塊離開彈簧水平向右運(yùn)動，與B端碰后水平向左反彈，碰撞時(shí)均不考慮系統(tǒng)機(jī)械能的損失．若小車底板上左側(cè)一半是光滑的，右側(cè)一半是粗糙的，且與鋼塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，取重力加速度g＝10 m/s2.

①求鋼塊第1次離開彈簧后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能Epmax.

②鋼塊最終停在何處？

【答案】①7.14 J　②0.36 m

【解析】試題分析：鋼塊和小車大作用的過程中，動量守恒，由能量守恒可求彈簧的最大彈性勢能Epmax，和鋼塊最終位置。

①燒斷細(xì)繩后，當(dāng)鋼塊第1次從B端返回后壓縮彈簧且與小車速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)此時(shí)速度為v1，則根據(jù)動量守恒定律有

得

根據(jù)能量守恒定律有

得Epmax=7.14 J

②鋼塊最終停在粗糙的底板上，此時(shí)小車與鋼塊的共同速度設(shè)為v2，則根據(jù)動量守恒定律有，得

根據(jù)能量守恒定律有

得xmax=8.14 m

又

鋼塊最終停止時(shí)與B端相距為

【題型】解答題
【結(jié)束】
127

【題目】（18 分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿＋y 方向的勻強(qiáng)電場， 在第Ⅰ象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（電場、磁場均未畫出）；一個(gè)比荷為的帶電粒子以大小為 v 0的初速度自點(diǎn)沿＋x 方向運(yùn)動，恰經(jīng)原點(diǎn)O進(jìn)入第Ⅰ象限，粒子穿過勻強(qiáng)磁場后，最終從 x軸上的點(diǎn) Q（9 d,0 ）沿－y 方向進(jìn)入第Ⅳ象限；已知該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，不計(jì)粒子重力。

（1）求第Ⅲ象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大��；

（2） 求粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的半徑R及時(shí)間t B；

（3） 求圓形磁場區(qū)的最小半徑rm。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】蕩秋千最初是中國古代北方少數(shù)民族創(chuàng)造的一種運(yùn)動。春秋時(shí)期傳入中原，漢代以后，秋千逐漸成為清明、端午等節(jié)日進(jìn)行的民間習(xí)俗活動并流傳至今。如圖所示，小華在媽媽推結(jié)束后自由擺動到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（　�。�

A.小華在圖示位置所受的合外力為零

B.小華在自由擺動的過程中做勻速圓周運(yùn)動

C.小華擺動到最低點(diǎn)時(shí)由重力和繩子拉力的合力提供做圓周運(yùn)動的向心力

D.小華擺動到最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】LED燈的核心部件是發(fā)光二極管，某同學(xué)欲測量一只工作電壓為2.9V的發(fā)光極管的正向伏安特性曲線，所用器材有：電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3k），電流表（用多用電表的直流25mA擋替代，內(nèi)阻約為5），滑動變阻器（0-20），電池組（內(nèi)阻不計(jì)），電鍵和導(dǎo)線若干，他設(shè)計(jì)的電路如圖（a）所示，回答下列問題：

(1)根據(jù)圖（a），在實(shí)物圖（b）上完成連線________；

(2)調(diào)節(jié)變阻器的滑片至最________端（填“左”或“右”），將多用電表選擇開關(guān)拔至直流25mA擋，閉合電鍵；

(3)某次測量中，多用電表示數(shù)如圖（c），則通過二極管的電流為________mA；

(4)該同學(xué)得到的正向伏安特性曲線如圖（d）所示，由曲線可知，隨著兩端電壓增加，二極管的正向電阻________（填“增大、“減小”或“不變”）；當(dāng)電流為15.0mA時(shí)，正向電阻為________（結(jié)果取三位有數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，橫截面積為s=10cm2的上端開口氣缸固定在水平面上，質(zhì)量不計(jì)的輕活塞a下面封閉長度為l=30cm的理想氣體，上面通過輕繩與質(zhì)量為m=4kg重物b相連，重物b放在一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧上，彈簧下端固定在地面上，上端與重物b接觸，但不拴接，氣缸和光滑活塞a導(dǎo)熱性能良好。開始時(shí)，外界溫度為T0=300K，彈簧彈力大小為F=20N，現(xiàn)緩慢降低溫度，已知外界大氣壓強(qiáng)始終為P0=1×105Pa，重力加速度大小g=10m/s2，求：

①彈簧與b物體剛分離時(shí)，氣缸中氣體的溫度；

②從開始狀態(tài)到b物體離開彈簧時(shí)，氣體內(nèi)能減少了40J，則氣體與外界交換了多少熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小船以大小為 v1、方向與上游河岸成 θ 的速度(在靜水中的速度)從 A 處過河，經(jīng)過 t 時(shí)間正好到達(dá)正對岸的 B 處�，F(xiàn)要使小船在更長的時(shí)間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對岸 B 處，在水流速度不變的情況下，可采取下列方法中的哪一種( )

A. 只要增大 v1 大小，不必改變 θ 角

B. 只要增大 θ 角，不必改變 v1 大小

C. 在增大 v1 的同時(shí)，也必須適當(dāng)增大 θ 角

D. 在減小 v1 的同時(shí)，也必須適當(dāng)減小 θ 角

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】羽毛球運(yùn)動員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓,如圖是他表演時(shí)的羽毛球場地意圖.圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高,若林丹各次發(fā)球時(shí)羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動,則

A. 擊中甲、乙的兩球初速度

B. 擊中甲、乙的兩球運(yùn)動時(shí)間可能不同

C. 假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓,用相同大小的速度發(fā)球可能擊中丁鼓

D. 擊中四鼓的羽毛球中,擊中丙鼓的初速度最大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線y=x與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，直線x=d與y=x間有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=3×105V/m，另有一半徑R=m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域I，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.9T，方向垂直坐標(biāo)平面向外，該圓與直線x=d和x軸均相切，且與x軸相切于S點(diǎn)。一帶負(fù)電的粒子從S點(diǎn)沿y軸的正方向以速度v0進(jìn)入圓形磁場區(qū)域I，經(jīng)過一段時(shí)間進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，且第一次進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向與直線y=x垂直。粒子速度大小，粒子的比荷為，粒子重力不計(jì)。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)粒子在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域工中做圓周運(yùn)動的半徑大�。�

(2)坐標(biāo)d的值；

(3)要使粒子能運(yùn)動到x軸的負(fù)半軸，則勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年12月17日，中國第一艘國產(chǎn)航母“山東艦”在海南三亞交付使用�！吧綎|艦”的甲板由水平甲板和上翹甲板兩部分組成，利于艦載機(jī)滑躍式起飛，如圖所示。為方便研究艦載機(jī)的起飛過程，將甲板近似為如圖所示的軌道：水平軌道AB長L1=157.5m，傾斜軌道高h=6m，水平投影長L2=42.5m�？傎|(zhì)量為3.0×104kg的某艦載機(jī)，從A點(diǎn)以36km/h的初速度出發(fā)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為288km/h，進(jìn)入上翹甲板后，經(jīng)0.5s從C點(diǎn)起飛。該艦載機(jī)在起飛過程中，發(fā)動機(jī)的推力恒為8.0×105N，在水平軌道上的運(yùn)動視為勻變速直線運(yùn)動，艦載機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)，航母靜止不動。求艦載機(jī)：

(1)在水平軌道上運(yùn)動的加速度大��；

(2)在水平軌道上運(yùn)動時(shí)受到的平均阻力大��；

(3)整個(gè)起飛階段平均速度的大小（結(jié)果保留整數(shù)）。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案