【題目】如圖所示,帶有圓管軌道的長軌道水平固定,圓管軌道豎直(管內(nèi)直徑可以忽略),底端分別與兩側(cè)的直軌道相切圓管軌道的半徑R=0.5m,P點左側(cè)軌道(包括圓管光滑右側(cè)軌道粗糙。質(zhì)量m=1kg的物塊A以v0=10m/s的速度滑入圓管,經(jīng)過豎直圓管軌道后與直軌道上P處靜止的質(zhì)量M=2kg的物塊B發(fā)生碰撞(碰撞時間極短),碰后物塊B在粗糙軌道上滑行18m后速度減小為零。已知物塊A、B與粗糙軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,物塊A、B均可視為質(zhì)點。求:
(1)物塊A滑過豎直圓管軌道最高點Q時受到管壁的彈力;
(2)最終物塊A靜止的位置到P點的距離。
【答案】(1)150N(2)2m
【解析】
(1)由機械能守恒定律可得Q點的速度,由牛頓第二定律可知物塊A滑過豎直圓管軌道最高點Q時受到管壁的彈力;(2)結(jié)合動量守恒定律和動能定理分析兩物體的運動情況,根據(jù)運動公式求解最終物塊A靜止的位置到P點的距離。
(1)物塊A從開始運動到Q點的過程中,由機械能守恒定律可得:
物塊A在Q點時,設(shè)軌道對物塊A的彈力T向下,由牛頓第二定律可得:
解得T=150N,
則物塊A在Q點時軌道對它的彈力大小為150N,方向豎直向下;
(2)由機械能守恒定律可知,物塊A與B碰前的速度為v0,物塊A與B碰撞過程,由動量守恒定律:
碰后物塊B做勻減速運動,由運動學公式:
解得v1=-2m/s,v2=6m/s
由機械能守恒定律可知,物塊A若能滑回Q點,其在P點反彈時的最小速度滿足:
則物塊A反彈后劃入圓管后又滑回P點,設(shè)最終位置到P點的距離為xA,
則:
解得最終物塊A靜止的位置到P點的距離xA=2m
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,汽車停在緩坡上,要求駕駛員在保證汽車不后退的前提下向上啟動,這就是汽車駕駛中的“坡道起步”。駕駛員的正確操作是:變速桿掛人低速擋,徐徐踩下加速踏板,然后慢慢松開離合器,同時松開手剎,汽車慢慢啟動。下列說法正確的是
A. 變速桿掛人低速擋,是為了增大汽車的輸出功率
B. 變速桿掛人低速擋,是為了能夠提供較大的牽引力
C. 徐徐踩下加速踏板,是為了讓牽引力對汽車做更多的功
D. 徐徐踩下加速踏板,是為了讓汽車的輸出功率保持為額定功率
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一內(nèi)阻不計的交流發(fā)電機輸出電壓的瞬時值表達式為u=100sin100πt(V),下列判斷正確的是
A. 該交流發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速為50r/s
B. 若將該交流電壓加在阻值為100Ω的電阻兩端則該電阻在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為6×103J
C. 若發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍,則輸出電壓的有效值為
D. 若將該交流電壓加在原副線圈匝數(shù)比為k的理想變壓器的原線圈兩端,則副線圈兩端的電壓的有效值V
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】雜技演員表演“水流星”,在長為0.9m的細繩的一端,系一個與水的總質(zhì)量為m=0.5kg的盛水容器,以繩的另一端為圓心,在豎直平面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,若“水流星”通過最高點時的速率為3m/s,則下列說法正確的是(g=10m/s2)
A. “水流星”通過最高點時,沒有水從容器中流出
B. “水流星”通過最高點時,繩的張力及容器底部受到的壓力均為零
C. “水流星”通過最高點時,處于完全失重狀態(tài),不受力的作用
D. “水流星”通過最高點時,繩子的拉力大小為5N
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2016年我國成功發(fā)射首顆微重力實驗衛(wèi)星——實踐十號,可以達到10-6g的微重力水平(10-6g其實指的是加速度),躋身世界先進行列。在太空中不是應該引力提供向心力而完全失重嗎?微重力的來源之一是“引潮力”。引潮力較為復雜,簡單說來是由于衛(wèi)星實驗艙不能被看作質(zhì)點造成的,只有在衛(wèi)星的質(zhì)心位置引力才恰好等于向心力。假設(shè)衛(wèi)星實驗艙中各點繞地球運動的角速度相同,請根據(jù)所學知識判斷下列說法中正確的是
A. 在衛(wèi)星質(zhì)心位置下方(靠近地心一側(cè))的物體微重力方向向上(遠離地心一側(cè))
B. 在衛(wèi)星質(zhì)心位置上方的物體微重力方向向上
C. 處在衛(wèi)星質(zhì)心位置的物體所受合力為零
D. 在衛(wèi)星質(zhì)心位置上方的物體所受引力大于向心力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在柱形容器中密閉有一定質(zhì)量的氣體,一光滑絕熱活塞(質(zhì)量不可忽略但厚度可忽略)將容器分為A、B兩部分離汽缸底部高為45cm處開有一小孔,與U形水銀管相連,容器頂端有一閥門K。先將閥門打開與大氣相通外界大氣壓p0=75cmHg,室溫t0=300K,穩(wěn)定后U形管兩邊水銀面的高度差△h=15cm,此時活塞離容器底部的高度L=50cm。閉合閥門,僅使容器內(nèi)A部分氣體的溫度降至240K,穩(wěn)定后U形管左右兩管水銀面相平。不計U形管內(nèi)氣體體積。求:
(1)U形管左、右兩管水銀面相平時,活塞離容器底部的高度;
(2)整個柱形容器的高度。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場中,有一豎直足夠長固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m,電荷量為+q,電場強度為E,磁感應強度為B,P與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中
A. 小球的加速度先減小后增大
B. 下滑加速度最大時速度
C. 下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是
D. 小球最終速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在xoy平面內(nèi)的坐標原點處,有一個粒子源,某一時刻以同一速率v發(fā)射大量帶正電的同種粒子,速度方向均在xoy平面內(nèi),且對稱分布在x軸兩側(cè)的30°角的范圍內(nèi)。在直線x=a與x=2a之間包括邊界存在勻強磁場,方向垂直于xoy平面向外,已知粒子在磁場中運動的軌跡半徑為2a。不計粒子重力及粒子間的相互作用力,下列說法正確的是( )
A. 最先進入磁場的粒子在磁場中運動的時間為
B. 最先進入和最后進入磁場中的粒子在磁場中運動的時間都相等
C. 最后從磁場中射出的粒子在磁場中運動的時間為
D. 最后從磁場中射出的粒子出場的位置坐標為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直放置兩塊金屬板MQ、NP水平距離為d,內(nèi)有水平向右的勻強電場,半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣四分之一圓管AB固定在豎直平面內(nèi),半徑0A沿水平方向,圓心O恰在MN的中點.一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點的帶正電,電荷量為q的小球從管口A點的正上方h=2R由靜止開始自由下落,剛好無阻力進入管內(nèi),小球從B點穿出后沒有跟金屬板接觸,恰好通過B點正下方的C點.重力加速度為g,小球在C點處的加速度大小為,求:
(1) 兩塊金屬板之間的電勢差U;
(2) 小球在到達B點時,半圓軌道對它作用力的大小;
(3) 小球從B點計時運動到C點過程中,小球的動能最小值多大。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com