【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一“”管道裝置,它是由兩個(gè)完全相同的圓弧管道和兩直管道組成。直管道和圓弧管道分別相切于、、、,、分別是兩圓弧管道的最高點(diǎn),、分別是兩圓弧管道的最低點(diǎn),、固定在同一水平地面上。兩直管道略微錯(cuò)開(kāi),其中圓弧管道光滑,直管道粗糙,管道的粗細(xì)可忽略。圓弧管道的半徑均為R,。一質(zhì)量為m的小物塊以水平向左的速度從點(diǎn)出發(fā)沿管道運(yùn)動(dòng),小物塊與直管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。設(shè),m=1kg,R=1.5m,,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)小物塊從點(diǎn)出發(fā)時(shí)對(duì)管道的作用力;
(2)小物塊第二次經(jīng)過(guò)D1點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力;
(3)小物塊在直管道上經(jīng)過(guò)的總路程。
【答案】(1)106N,方向豎直向下;(2)N,方向豎直向上;(3)m
【解析】
(1)物塊在C1點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有
可得
由牛頓第三定律可知,小物塊對(duì)管道的作用力大小為106N,方向向下
(2)直管道長(zhǎng)度為
從C1到D1由動(dòng)能定理
根據(jù)牛頓第二定律可知
由牛頓第三定律得,小物塊對(duì)管道的作用力大小為N,方向豎直向上。
(3)以C1C2水平線作為重力勢(shì)能的參考平面,則小物塊越過(guò)D1、D2點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能需滿足
由于直管道的摩擦,物塊每完整經(jīng)歷直管道一次,機(jī)械能的減少量為
設(shè)n為從第一次經(jīng)過(guò)D1后,翻越D1和D2的總次數(shù),則有
可得
n=2
表明小物塊在第二次經(jīng)過(guò)D1后就到不了D2,之后在D1B1A2C2D2之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)直至穩(wěn)定,最后在A2及C2右側(cè)與A2等高處之間往復(fù)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng),由開(kāi)始到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)到達(dá)A2點(diǎn),由動(dòng)能定理有
可得
故在B1A2直管道上經(jīng)過(guò)的路程為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用刻度尺測(cè)半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)(如圖所示),他進(jìn)行的主要步驟是:
A.用刻度尺測(cè)玻璃磚的直徑AB的大小d
B.先把白紙固定在木板上,將玻璃磚水平放置在白紙上,用筆描出玻璃磚的邊界,將玻璃磚移走,標(biāo)出玻璃磚的圓心O、直徑AB、AB的法線OC
C.將玻璃磚放回白紙的原處,長(zhǎng)直尺MN緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置
D.調(diào)節(jié)激光器,使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O,并使長(zhǎng)直尺MN的左右兩端均出現(xiàn)亮點(diǎn),記下左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)距離x1,右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2.則:
(1)小明利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算玻璃折射率的表達(dá)式n=________.
(2)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)以下說(shuō)法正確的是________.
A.在∠BOC的范圍內(nèi),改變?nèi)肷涔?/span>PO的入射角,直尺MN上可能只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)
B.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定小于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2
C.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定大于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2
D.要使左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1增大,應(yīng)減小入射角
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為一種測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m1,繩的一端拴在腰間并沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦),繩的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng),使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng).下面說(shuō)法中正確的是( )
A.繩子拉力對(duì)人做正功
B.人對(duì)傳送帶做負(fù)功
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后,運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為m2gvt
D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后,運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為(m1+m2)gvt
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)表面光滑的斜面體M置于水平地面上,它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為α、β,且α<β,M的頂端裝有一定滑輪,一輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪后連接A、B兩個(gè)小滑塊,細(xì)繩與各自的斜面平行,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦,A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)繩后,A、B滑至斜面底端,M始終保持靜止。則( 。
A.滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量
B.兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小相同
C.兩滑塊同時(shí)到達(dá)斜面的底端
D.在滑塊A、B下滑的過(guò)程中,斜面體受到水平向左的摩擦力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車,B為裝有砝碼的小桶,C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板,小車通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,計(jì)時(shí)器接50Hz交流電。小車的質(zhì)量為m1,小桶(及砝碼)的質(zhì)量為m2。
(1)下列說(shuō)法正確的是_______.
A.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1
B.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源
D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-圖像
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,如果是遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測(cè)量得到的a-F圖像,可能是乙圖中的____圖線;另一同學(xué)如果平衡摩擦力過(guò)大,他測(cè)量得到的a-F圖像,可能是乙圖中的_______圖線。(選填“①”、“②”、“③”)
(3)如丙圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出,可求得小車的加速度大小為a=____m/s2(保留二位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】已知金屬鈣的逸出功為2.7eV,氫原子的能級(jí)圖如圖所示,一群氫原子處于量子數(shù)n=4的能量狀態(tài),則( 。
A. 氫原子可能輻射3種頻率的光子
B. 氫原子可能輻射5種頻率的光子
C. 有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
D. 有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小球A從半徑的光滑圓弧軌道的上端P點(diǎn)以的初速度滑下,水平面光滑且與圓弧軌道末端相切,小球A到達(dá)水平面上以后,與靜止于該水平面上的鋼塊B發(fā)生彈性碰撞,碰撞后小球A被反向彈回,B的質(zhì)量沿原路返回恰能到達(dá)到P點(diǎn),g取,求:
(1)小球A剛滑上水平面的速度大小.
(2)小球A的質(zhì)量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑小球用細(xì)繩系住,繩的另一端固定于O點(diǎn),F(xiàn)用水平力F緩慢地拉動(dòng)斜面體,小球在斜面上滑動(dòng),細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)。小球從圖示位置開(kāi)始到離開(kāi)斜面前,斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是( 。
A.FN保持不變,FT不斷減小
B.FN不斷減小,FT不斷增大
C.FN不斷減小,FT先減小后增大
D.FN保持不變,FT先減小后增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲車以16m/s的速度通過(guò)某路口做勻速直線運(yùn)動(dòng),2.5s后乙車從此路口由靜止開(kāi)始以4m/s2的加速度同向做勻加速直線運(yùn)動(dòng).問(wèn):
(1)乙車出發(fā)多長(zhǎng)時(shí)間后,它們第一次相遇?
(2)相遇時(shí)距路口多遠(yuǎn)?
(3)在相遇前,乙車運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間,甲、乙兩車相距最遠(yuǎn)?相距最遠(yuǎn)為多少?
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