【題目】如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置,整個(gè)裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量相同的帶正電小球a、b,以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)(小球的直徑略小于半圓管的內(nèi)經(jīng),且忽略兩小球之間的相互作用),a通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)外管壁的壓力大小為3、5mg,b通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí),對(duì)內(nèi)管壁的壓力大小0、25mg,已知兩小球所受電場(chǎng)力的大小為重力的一半。
求(1)a、b兩球落地點(diǎn)距A點(diǎn)水平距離之比;
(2)a、b兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比。
【答案】(1)4∶3 (2)8∶3
【解析】
試題分析:(1)以a球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
以b球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為vb,根據(jù)向心力公式有:
其中
解得:
兩小球脫離半圓管后均做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)可得它們的水平位移之比:
(2)兩小球做類平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理有:
對(duì)a球:
解得:
對(duì)b球:
解得:
則兩球落地時(shí)的動(dòng)能之比為:
考點(diǎn):本題考查靜電場(chǎng)、圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng),意在考查考生的分析綜合能力。
【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)小球在最高點(diǎn)進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律求出平拋的初速度,再結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。
【題型】解答題
【結(jié)束】
19
【題目】如圖所示,傾角θ=37°的光滑且足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上,在斜面頂端固定一個(gè)輪半徑和質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪D,質(zhì)量均為m=1kg的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m的輕彈簧連接,物體B被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板P擋住。用一不可伸長(zhǎng)的輕繩使物體A跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為M的小環(huán)C連接,小環(huán)C穿過(guò)豎直固定的光滑均勻細(xì)桿,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí),環(huán)C位于Q處,繩與細(xì)桿的夾角α=53°,且物體B對(duì)擋板P的壓力恰好為零。圖中SD水平且長(zhǎng)度 為d=0.2m,位置R與位置Q關(guān)于位置S對(duì)稱,輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行。現(xiàn) 讓環(huán)C從位置R由靜止釋放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
求:(1)小環(huán)C的質(zhì)量 M;
(2)小環(huán)C通過(guò)位置S時(shí)的動(dòng)能 Ek及環(huán)從位置R運(yùn)動(dòng)到位置S的過(guò)程中輕繩對(duì)環(huán)做的功WT;
(3)小環(huán)C運(yùn)動(dòng)到位置Q的速率v.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)先以AB組成的整體為研究對(duì)象,AB系統(tǒng)受到重力.支持力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài),則繩子的拉力為: T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N
以C為研究對(duì)象,則:Tcos53°=Mg 代入數(shù)據(jù)得:M=0.72kg
(2)由題意,開始時(shí)B恰好對(duì)擋板沒(méi)有壓力,則:
mgsinθ= 所以彈簧的伸長(zhǎng)量:
小環(huán)C過(guò)S位置時(shí)A下移的距離為
此時(shí)彈簧的壓縮量為
在環(huán)從R點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的過(guò)程中,初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等,當(dāng)C到達(dá)S點(diǎn)時(shí),C沿繩子方向的分速度是0,所以A的速度是0,
由機(jī)械能守恒定律得:
解得:
在環(huán)從R點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:
解得:
(3)環(huán)從R到Q的過(guò)程中,對(duì)于小環(huán)、彈簧、和A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,
兩式聯(lián)立可能 :
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為50kg的小紅同學(xué)站在升降機(jī)中的磅秤上,某一時(shí)刻她發(fā)現(xiàn)磅秤的示數(shù)為40kg,則在該時(shí)刻升降機(jī)可能是以下列哪種方式運(yùn)動(dòng)( 。
A.勻速上升
B.加速上升
C.減速上升
D.加速下降
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論,質(zhì)量要隨著物體運(yùn)動(dòng)速度的增大而增大,即.請(qǐng)討論:
(1)如果你使一個(gè)物體加速、加速、再加速,它的速度會(huì)增加到等于光速甚至大于光速嗎?為什么?
(2)光有靜止質(zhì)量嗎?如果有,情況將會(huì)怎樣?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn)。每隔0.2s通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度。下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。若物體與斜面之間、物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,求:
0.0 | 0.2 | 0.4 | …… | 0.8 | 1.0 | …… | |
0.00 | 0.80 | 1.60 | …… | 1.25 | 0.75 | …… |
(1)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小a;
(2)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)斜面與水平面之間的夾角。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某城市某交通十字路口綠燈即將結(jié)束時(shí)會(huì)持續(xù)閃爍3 s,·而后才會(huì)變成黃燈,再過(guò)3s黃燈提示后立即轉(zhuǎn)為紅燈.試求:
(1)若某車正以v0 = 43.2 Km/h的速度駛向該十字路口,此時(shí)該車距停車線的距離為L=40.8m,當(dāng)駕駛員看到綠燈開始閃爍時(shí),經(jīng)短暫時(shí)間考慮后開始剎車,該車在紅燈剛亮?xí)r恰停在停車線以內(nèi)該車駕駛員允許的最長(zhǎng)考慮時(shí)間t(剎車過(guò)程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng))
(2)該路口亮綠燈的時(shí)間t'= 40s,某一次紅燈攔停了很多汽車:攔停的汽車排成筆直的一列,最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端之間的距離均為l=6.0m,若汽車起動(dòng)時(shí)都以a=2.5 m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng),加速到v =10.0 m/s后勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口.設(shè)綠燈亮起時(shí),第一個(gè)司機(jī)滯后△t=0.90s起動(dòng)汽車,后面司機(jī)都比前一輛車滯后0.90s起動(dòng)汽車,該情況下,在一次亮綠燈的時(shí)間內(nèi)通過(guò)該路口的車輛數(shù)目k.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相等的兩物體A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn))處于同一高度。A自由下落,B沿固定的光滑斜面從靜止開始下滑,在A、B運(yùn)動(dòng)到水平地面的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 重力對(duì)兩物體做功不同
B. 重力對(duì)兩物體做功的平均功率不同
C. 剛要接觸地面時(shí)兩物體的動(dòng)能相同
D. 剛要接觸地面時(shí)重力對(duì)兩物體做功的瞬時(shí)功率相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按E=E0-kt(E0、k均為大于零的常數(shù),取水平向左為正方向)變化的電場(chǎng)中,物體與豎直墻壁間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)t=0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài).若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增大
B. 物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加、后減小
C. 經(jīng)過(guò)時(shí)間t=E0/k,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值
D. 經(jīng)過(guò)時(shí)間t=(μqE0-mg)/μkq,物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值
【答案】AC
【解析】試題分析:電場(chǎng)改變方向之前,物體沿豎直墻運(yùn)動(dòng),由于水平方向支持力與電場(chǎng)力相等,電場(chǎng)強(qiáng)度減弱,所以支持力減小,故摩擦力減小,所以物體受到的重力和摩擦力的合力增大;電場(chǎng)改為水平向右時(shí),物體受互相垂直的重力和電場(chǎng)力,而電場(chǎng)力隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大,所以合力增大,因此,整個(gè)過(guò)程中,物體運(yùn)動(dòng)的加速度不斷增大,且速度不斷增大,故A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí),物體開始離開墻壁,即,所以,物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值,故C正確;根據(jù)A選項(xiàng)分析,物體運(yùn)動(dòng)的加速度不斷增大,且速度不斷增大,故D錯(cuò)誤。
考點(diǎn):牛頓第二定律、電場(chǎng)強(qiáng)度
【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要找出物體的合力,對(duì)物體僅僅受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律求出物體的加速度大小和方向,根據(jù)物體的初狀態(tài)確定物體的運(yùn)動(dòng)情況,由于電場(chǎng)強(qiáng)度是隨時(shí)間變化的,求合力時(shí)應(yīng)注意其大小和方向。
【題型】單選題
【結(jié)束】
11
【題目】如圖所示為某海上救援船的機(jī)械臂工作的示意圖。機(jī)械臂AB、BC由高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料制成,A端固定一個(gè)定滑輪,BC可以繞B自由轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼絲繩的一端穿過(guò)C點(diǎn)并固定,另一端纏繞于可以轉(zhuǎn)動(dòng)的立柱D上,其質(zhì)量可以忽略不計(jì)。在某次轉(zhuǎn)移貨物的過(guò)程中,機(jī)械臂AB始終保持豎直。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 保持BC不動(dòng),使AB緩慢伸長(zhǎng),則BC所受的力增大
B. 保持AB不動(dòng),緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)立柱D,使CA變長(zhǎng),則BC所受的力大小保持不變
C. 保持AB不動(dòng),使BC緩慢伸長(zhǎng),則BC所受的力增大
D. 保持AB不動(dòng),使BC緩慢伸長(zhǎng)且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),BC所受的力增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上放著足夠長(zhǎng)的木板B,木板B上放著木塊A,A、B間的接觸面粗糙,現(xiàn)在用一水平拉力F作用在A上,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),用f1代表B對(duì)A的摩擦力,f2代表A對(duì)B的摩擦力,則下列情況可能的是( )
A. 拉力F做的功小于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量
B. 拉力F做的功大于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量
C. 拉力F和B對(duì)A做的功之和小于A的動(dòng)能的增加量
D. A對(duì)B做的功小于B的動(dòng)能的增加量
【答案】B
【解析】A、B項(xiàng):對(duì)整體分析可知,F做功轉(zhuǎn)化為兩個(gè)物體的動(dòng)能及系統(tǒng)的內(nèi)能;故F做的功一定大于AB系統(tǒng)動(dòng)能的增加量;故A錯(cuò)誤,B正確;
C項(xiàng):根據(jù)動(dòng)能定理:拉力F和B對(duì)A做的功之和等于A動(dòng)能的增加量,故C錯(cuò)誤;
D項(xiàng):根據(jù)動(dòng)能定理:A對(duì)B做的功等于B動(dòng)能的增加量,故D錯(cuò)誤。
【題型】null
【結(jié)束】
9
【題目】如圖,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則( )
A. 電流表讀數(shù)減小
B. 電壓表讀數(shù)減小
C. 質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)
D. R3上消耗 的功率逐漸增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,是運(yùn)動(dòng)員駕駛摩托車訓(xùn)練表演的簡(jiǎn)化圖,AB段是水平路面,BC是一段破面,運(yùn)動(dòng)員駕駛的摩托車從A點(diǎn)由靜止開始以P=10kW的恒定功率啟動(dòng),經(jīng)t=4s的時(shí)間到達(dá)B點(diǎn),此時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),摩托車依靠慣性沖向坡頂,已知人和車的總質(zhì)量m=160kg,AB段長(zhǎng)度s=100m,摩托車在AB段受地面阻力f恒為人和車總重力的0.05倍,坡頂高度h=5m,摩托車在BC段克服地面摩擦阻力做功為8×103J,重力加速度,全程空氣阻力,求:
(1)摩托車牽引力做的功W;
(2)摩托車到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到大小為v1;
(3)摩托車沖到坡頂C點(diǎn)時(shí)的速度大小v2.
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com