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【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,抖動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當球某次運動到最低點時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為,重力加速度為g。忽略手的運動半徑和空氣阻力。
(1)求繩斷時球的速度大小v
(2)問繩能承受的最大拉力多大?
(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運動,若繩仍在球運動到最低點時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長l應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?
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【題目】如圖所示,用一根長為L=1m的細線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在一光滑椎體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=37°,當小球在水平面內(nèi)繞椎體的軸做勻速圓周運動的角速度為ω時,細線的張力為T。求(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,結(jié)果用根式表示):
(1)若要小球離開錐面,則小球的角速度ω0至少為多大?
(2)若小球的角速度ω=rad/s,則細線與豎直方向的夾角為多大?細繩的張力多大?
(3)若小球的角速度ω=rad/s,則小球?qū)A錐體的壓力為多大?
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【題目】如圖所示,傾角為37的斜面長L=1.9m,在斜面底端正上方的O點將一小球以速度v0=3m/s水平拋出,與此同時釋放在斜面頂端的滑塊,經(jīng)過一段時間后小球恰好能以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均可視為質(zhì)點,重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)
求:(1)拋出點O離斜面底端的高度;
(2)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ。
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【題目】硅光電池作為電源已廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星、燈塔和無人氣象站等,高速公路上安裝的“電子眼”通常也采用硅光電池供電.硅光電池的原理如圖所示,a、b是硅光電池的兩個電極,P、N是兩塊硅半導(dǎo)體,E區(qū)是兩塊半導(dǎo)體自發(fā)形成的勻強電場區(qū),P的上表面鍍有一層增透膜.光照射到半導(dǎo)體P上,使P內(nèi)受原子束縛的電子成為自由電子,自由電子經(jīng)E區(qū)電場加速到達半導(dǎo)體N,從而產(chǎn)生電動勢,形成電流.以下說法中正確的是( )
A. E區(qū)勻強電場的方向由P指向N
B. 電源內(nèi)部的電流方向由P指向N
C. a電極為電池的正極
D. 硅光電池是一種把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
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【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰直角三角形,OBC為半徑R=10 cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑.已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為,.則:
①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;
②求兩個亮斑間的距離.
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【題目】如圖,一輕彈簧原長為2L,其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處,另一端位于直軌道上B處,彈簧處于原長,直軌道BC=5L。質(zhì)量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑,最低到達E點(未畫出),隨后P沿軌道被彈回,最高點到達F點,BF=2L,已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度大小為g。(取sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)求P第一次運動到B點時速度的大小;
(2)P從B運動到E的過程中加速度大小和速度的大小如何變化;
(3)求P運動到E點時彈簧的彈性勢能。
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【題目】如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)。
(1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子,求電子到y軸(圖中FO邊界)所需的時間。(電子的質(zhì)量為m,電量為e)
(2)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子,求電子離開ABCD區(qū)域時的位置坐標。
(3)若將左側(cè)電場II 整體水平向右移動L/4,在電場I 區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子,使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動),求在電場I 區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置(即釋放點的橫、縱坐標應(yīng)滿足的關(guān)系式)。
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【題目】一位足球愛好者,做了一個有趣的實驗:如圖所示,將一個質(zhì)量為m、半徑為R的質(zhì)量分布均勻的塑料彈性球框靜止放在粗糙的足夠大的水平臺面上,質(zhì)量為M(M>m)的足球(可視為質(zhì)點)以某一水平速度v0通過球框上的框口,正對球框中心射入框內(nèi),不計足球運動中的一切阻力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當足球與球框發(fā)生第一次碰撞后到第二次碰撞前足球恰好不會從右端框口穿出。假設(shè)足球與球框內(nèi)壁的碰撞為彈性碰撞,只考慮球框與臺面之間的摩擦,求:
(1)人對足球做的功和沖量大。
(2)足球與球框發(fā)生第一次碰撞后,足球的速度大小;
(3)球框在臺面上通過的位移大小。
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一光滑管道口徑很小的圓弧軌道,其半徑為,平臺與軌道的最高點等高。一質(zhì)量可看作質(zhì)點的小球從平臺邊緣的處平拋,恰能沿圓弧軌道上點的切線方向進入軌道內(nèi)側(cè),軌道半徑與豎直線的夾角為53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6, 取10m/s2。試求:
(1)小球從點開始平拋到運動到P點所需的時間t;
(2)小球從A點平拋的速度大小; 點到圓軌道入射點之間的水平距離;
(3)小球到達圓弧軌道最低點時的速度大;
(4)小球沿軌道通過圓弧的最高點時對軌道的內(nèi)壁還是外壁有彈力?并求出彈力的大小。
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【題目】在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中,可以描繪出小球平拋運動的軌跡,某次實驗中在坐標紙上描出了a、b、c、d四個點。
(1)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是___________。
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當多一些
E.為了比較準確地描出小球的運動軌跡,應(yīng)用一條曲線把所有的點連接起來
(2)已知圖中小方格的邊長L=10cm,小球平拋的初速度為v=____________(用L、g表示),b點的速度大小為____________m/s。
(3)圖中的a點_________(填是或否)是拋出點,如不是,拋出點的坐標是_________(以a點為坐標原點)。(取g =10m/s2)
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