【題目】如圖所示,一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后.進(jìn)入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道,圓形軌間不相互重疊.即小球離開(kāi)圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m,水平距離s=2m,水平軌道AB長(zhǎng)為L1=5m,BC長(zhǎng)為L2=4m,小球與水平軌道間的動(dòng)摩檫因數(shù)μ=0.2.取重力加速度g=l0m/s2.則:
(1)若小球恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度;
(2)若小球既能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)初速度的范圍是多少.
【答案】(1)5m/s(2)5m/s≤vA≤6m/s和vA≥m/s
【解析】(1)小球恰能通過(guò)最高點(diǎn),則有:mg=m
由A到最高點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理有:﹣μmgL1﹣2mgR=mv2﹣mvA2
解得在A點(diǎn)的初速度為:vA=5m/s
(2)若vA=5m/s時(shí),設(shè)小球?qū)⑼T?/span>BC間距B點(diǎn)x處.由動(dòng)能定理得:
﹣μmg(L1+x)=0-mvA2
解得:x=1.25m
若小球剛好停在C處,則有:﹣μmg(L1+L2)=0﹣mv′2A
解得在A點(diǎn)的初速度為:vA′=6m/s
若小球停在BC段,則有:5m/s≤vA≤6m/s
若小球能通過(guò)C點(diǎn),并越過(guò)壕溝,則有:
h=gt2
s=vct
從A到C的過(guò)程,由動(dòng)能定理有:﹣μmg(L1+L2)=mvC2﹣mv″A2
則有:v″A=m/s;
故欲滿足題意,初速度范圍是:5m/s≤vA≤6m/s和vA≥m/s(不取等號(hào)也可)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的說(shuō)法,正確的是( )
A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力恒定不變
B. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是勻速運(yùn)動(dòng)
C. 曲線運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)
D. 平拋運(yùn)動(dòng)一定是勻加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示:一軸豎直的錐形漏斗,內(nèi)壁光滑,內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量不相同的小球A、B各自在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知mA<mB,則下列關(guān)系不正確的有( 。
A. 線速度vA<vB B. 角速度ωA=ωB
C. 向心加速度aA=aB D. 小球?qū)β┒返膲毫?/span>NA>NB
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),水平x軸的上方和下方分別存在方向垂直紙面向外和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中x軸上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,并且在第一象限和第二象限有方向相反,強(qiáng)弱相同的平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1.已知一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上的A(0,L)位置斜向下與y軸負(fù)半軸成60°角射入第一象限,恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(1)判定帶電小球的電性,并求出所帶電荷量q及入射的速度大;
(2)為使得帶電小球在x軸下方的磁場(chǎng)中能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),需要在x軸下方空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng),試求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(3)在滿足第(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上,若在x軸上安裝有一絕緣彈性薄板,并且調(diào)節(jié)x軸下方的磁場(chǎng)強(qiáng)弱,使帶電小球恰好與絕緣彈性板碰撞兩次后從x軸上的某一位置返回到x軸的上方(帶電小球與彈性板碰撞時(shí),既無(wú)電荷轉(zhuǎn)移,也無(wú)能量損失,并且入射方向和反射方向的關(guān)系類似光的反射),然后恰能勻速直線運(yùn)動(dòng)至y軸上的A(0,L)位置,求:彈性板的最小長(zhǎng)度及帶電小球從A位置出發(fā)返回至A位置過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中:
(1)運(yùn)用公式對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí),重錘恰好由靜止開(kāi)始下落,為此,所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近___________.
(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
A.用天平準(zhǔn)確測(cè)出重錘的質(zhì)量; |
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,并接到電源的“直流輸出”上 |
C.將紙帶一端固定在重錘上,另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 |
D.先釋放重錘,后接通電源 |
E、取下紙帶,再重復(fù)幾次;
F、選擇紙帶,測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
G、根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。
你認(rèn)為他實(shí)驗(yàn)步驟中多余的步驟是_____________,錯(cuò)誤的步驟是_____________(均填序號(hào))。
(3)在該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落的距離h,以為縱軸,以h為橫軸畫出圖線,則圖線應(yīng)是圖中的__________就證明機(jī)械能是守恒的,圖線的斜率代表的物理量是_________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某興趣小組為了研究過(guò)山車的原理提出了下列設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為L=2.0m的粗糙傾斜軌道AB,通過(guò)水平軌道BC與半徑為R=0.2m的豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除 AB 段以外都是光滑的.其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量m=1kg小物塊以初速度v0=5.0m/s從A點(diǎn)沿傾斜軌道滑下,小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度vC=4.0m/s.取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道壓力的大;
(2)求小物塊從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功;
(3)為了使小物塊不離開(kāi)軌道,并從軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 速度方向改變的運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
B. 兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)
D. 力與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做加速曲線運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行.將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段與傳送帶相對(duì)靜止,勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端.下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 第一階段摩擦力對(duì)物體做正功,第二階段摩擦力對(duì)物體不做功
B. 第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱與第一階段摩擦力對(duì)物體所做的功相等
C. 第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加
D. 物體從底端到頂端全過(guò)程機(jī)械能的增加等于全過(guò)程摩擦力對(duì)物體所做的功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在金屬板A、B間加上如圖乙所示的大小不變、方向周期性變化的交變電壓,其周期為T,現(xiàn)有電子以平行于金屬板的速度v0從兩板中央射入(如圖甲所示).已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子的重力,求:
(1)若電子從t=0時(shí)刻射入,在半個(gè)周期內(nèi)恰好能從A板的邊緣飛出,則電子飛出時(shí)速度的大小為多少?
(2)若電子從t=0時(shí)刻射入,恰能平行于金屬板飛出,則金屬板至少為多長(zhǎng)?
(3)若電子恰能從兩板中央平行于板飛出,電子應(yīng)從哪一時(shí)刻射入??jī)砂彘g距至少為多大?
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