【題目】如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點(diǎn)相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心,OA和OB之間的夾角為α,,一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道通過C點(diǎn),落至水平軌道;在整個(gè)過程中,除受到重力及軌道作用力外,小球還一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心,且此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱。重力加速度大小?/span>g 。求:
(1)水平恒力的大小和小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大。
(2)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度的大;
(3)小球從C點(diǎn)落至水平軌道所用的時(shí)間。
【答案】(1) (2)(3)
【解析】
(1)設(shè)水平恒力的大小為F0,小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)所受合力的大小為F,由力的合成法則,則有:=tanα
F2=(mg)2+F02;
設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,由牛頓第二定律得:
聯(lián)立上式,結(jié)合題目所給數(shù)據(jù),解得:F0=mg;v=
(2)設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大小v1,作CD⊥PA,交PA于D點(diǎn),由幾何關(guān)系得:DA=Rsinα
CD=R(1+cosα)
由動(dòng)能定理有,-mgCD-F0DA=mv2mv12
聯(lián)立上式,結(jié)合題目所給數(shù)據(jù),那么小球在A點(diǎn)的速度大小為:
(3)小球離開C點(diǎn)后,在豎直方向上做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為g,設(shè)小球在豎直方向的初速度為v⊥,從C點(diǎn)落到水平軌道上所用時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,則有:
v⊥t+gt2=CD
v⊥=vsinα
聯(lián)立上式,結(jié)合題目數(shù)據(jù),解得:t=
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一斜面固定在水平面上,傾角θ=37°,一物塊自斜面上某點(diǎn)以v0=2m/s速度滑下,同時(shí)一人自斜面底端以速度v=4m/s在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知物塊經(jīng)過時(shí)間t=2s到達(dá)斜面底端且從斜面到水平面時(shí)沒有能量損失,物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25,物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求
(1)物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大;
(2)通過計(jì)算判斷物塊能否追上前方運(yùn)動(dòng)的人。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,若已知這列波周期為1s,則下列判斷中正確的是___________
A. 這列波的振幅為0.8cm
B. 這列波的波速為5m/s
C. 圖示時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D. 此后經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P將向右遷移半個(gè)波長(zhǎng)
E. 圖示時(shí)刻x=3m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一平直的傳送帶以速率v=2 m/s勻速運(yùn)行,在A處把物體輕輕地放到傳送帶上,經(jīng)過時(shí)間t=6 s,物體到達(dá)B處,AB相距L=10 m.則:
(1)物體在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少?
(2)物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?
(3)若物體是煤塊,求物體在傳送帶上的劃痕.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)質(zhì)量為的箱子放在水平地面上,箱內(nèi)用一段固定長(zhǎng)度的輕質(zhì)細(xì)線栓一質(zhì)量為m的小球,線的另一端拴在箱子的頂板上,現(xiàn)把細(xì)線和球拉到左側(cè)與豎直方向成角處靜止釋放,如圖所示,在小球擺動(dòng)的過程中箱子始終保持靜止,則以下判斷正確的是
A. 在小球擺動(dòng)的過程中,線的張力呈周期性變化,但箱子對(duì)地面的作用力始終保持不變
B. 小球擺到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí),地面受到的壓力為,箱子受到地面向左的靜摩擦
C. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí),地面受到的壓力為,箱子不受地面的摩擦力
D. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)箱頂?shù)睦Υ笥?/span>mg,箱子對(duì)地面的壓力大于
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R 的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示。除電阻R 外其余電阻不計(jì),F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放。則
A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B. 金屬棒的速度為v時(shí).所受的安培力大小為F =
C. 金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R 的電流方向?yàn)?/span>a→b
D. 電阻R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道,管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.3s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰.已知半圓形管道的半徑為R=1m,小球可看做質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m=1kg,g取10m/s2.則( 。
A. 小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率為3m/s
B. 小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率為3√2m/s
C. 小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),受到管道的作用力FN=1N,方向向上
D. 若改變小球進(jìn)入管道的初速度使其恰好到達(dá)B點(diǎn),則在B點(diǎn)時(shí)小球?qū)艿赖淖饔昧?/span>10 N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示為做“探究外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(1)本實(shí)驗(yàn)平衡摩擦力時(shí),小車應(yīng)________(填“拖著”或“不拖”)紙帶。
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖乙所示的紙帶,測(cè)得AB=1.44 cm,BC=1.64 cm,CD=1.64 cm,DE=1.59 cm。已知相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,小車的質(zhì)量m=1kg,則橡皮筋對(duì)小車做的功為____________________J,結(jié)果保留3位有效數(shù)字。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,直到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干.設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R1,它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)后接到直流電源上,電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,電流為I,消耗的電功率為P,則有( )
①P=IU ②P=I2(R1+R2) ③P>IU ④P >I2(R1+R2)
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
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