(12分)已知某星球的半徑為R,有一距星球表面高度h=R處的衛(wèi)星,繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得其周期T=2π。
求:(1)該星球表面的重力加速度g
(2)若在該星球表面有一如圖所示的裝置,其中AB部分為一長(zhǎng)為12.8m并以5m/s速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,BCD部分為一半徑為1.6m豎直放置的光滑半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點(diǎn),F(xiàn)將一質(zhì)量為0.1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊無(wú)初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上,已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。試求出到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小; (提示: =3.2)
(1)g =" 1.6" m/s2 (2)
解析試題分析:(1)對(duì)距星球表面h=R處的衛(wèi)星(設(shè)其質(zhì)量為m),有:
① (2分)
對(duì)在星球表面的物體m′,有:
② (2分)
解得:g =" 1.6" m/s2 (2分)
(2)設(shè)滑塊從A到B一直被加速,且設(shè)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為VB
則:=m/s (2分)
因VB < 5m/s,故滑塊一直被加速 (1分)
設(shè)滑塊能到達(dá)D點(diǎn),且設(shè)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為VD
則在B到D的過(guò)程中,由動(dòng)能定理:–mg·2R = mVD2–mVB2 (2分)
解得:="3.2m/s" (2分)
而滑塊能到達(dá)D點(diǎn)的臨界速度:V0 = =" 1.6" m/s < VD,即滑塊能到達(dá)D點(diǎn)。 (1分)
在D點(diǎn)取滑塊為研究對(duì)象,則有: FN + mg = (2分)
解得:FN =–mg =" 0.48" N (2分)
考點(diǎn):萬(wàn)有引力、動(dòng)能定理、向心力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自光滑圓弧形槽的頂端A處無(wú)初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點(diǎn),A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小,兩個(gè)輪之間的距離為,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()
(1)若槽的底端沒(méi)有放滑塊,傳送帶靜止不轉(zhuǎn),滑塊滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)若下滑前將質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞,且碰撞后速度方向不變,則、應(yīng)該滿足什么條件?
(3)若在(2)的前提條件下,若傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),且速度為m/s。求滑塊、落地點(diǎn)間的最大距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下,一小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道有向上的壓力為mg/4,重力加速度為g。求:
(1)小球在最高點(diǎn)C的速度;
(2)小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度大;
(3)小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
一只乒乓球質(zhì)量為,從離桌面高為處由靜止釋放,假設(shè)它與桌面碰撞反彈時(shí)不損失機(jī)械能,但由于受到大小不變的空氣阻力的影響(空氣浮力不計(jì)),每次反彈的高度是它下落時(shí)高度的。求:
(1)空氣阻力的大;
(2)它停止運(yùn)動(dòng)前通過(guò)的總路程;
(3)為使乒乓球每次都能返回到高處,每當(dāng)它到達(dá)高處時(shí),應(yīng)給它多大的動(dòng)能?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(15分)如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板間距為d、電勢(shì)差為U,在B板上開(kāi)有兩個(gè)間距為L(zhǎng)的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板,圓心都在貼近B板的O′處,C帶正電、D帶負(fù)電。兩板間的距離很近,兩板末端的中心線正對(duì)著B(niǎo)板上的小孔,兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等,方向都指向O’。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì),F(xiàn)從正對(duì)B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計(jì)),問(wèn):
(1)微粒穿過(guò)B板小孔時(shí)的速度多大?
(2)為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板,CD板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件?
(3)從釋放微粒開(kāi)始,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間微粒通過(guò)半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,水平桌面右端固定一光滑定滑輪,O點(diǎn)到定滑輪的距離s=0.5m,當(dāng)用豎直向下的力將質(zhì)量m=0.2kg的木塊A按住不動(dòng)時(shí),質(zhì)量M=0.3kg的重物B剛好與地面接觸(對(duì)地面無(wú)壓力),木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.然后將木塊A拉到P點(diǎn),OP間的距離為h=0.5m,待B穩(wěn)定后由靜止釋放,g取10m/s2.求:
(1)木塊A按住不動(dòng)時(shí)所受摩擦力;
(2)木塊A由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大;
(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明木塊A是否會(huì)撞到定滑輪?若不會(huì)撞上請(qǐng)求出最終木塊A停在距定滑輪多遠(yuǎn)的地方;若會(huì)撞上,請(qǐng)定性說(shuō)出兩種避免撞上的解決方案.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道,小球B靜止在軌道的最低點(diǎn),小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下,沿圓弧切線進(jìn)入軌道后,與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點(diǎn)C,圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)一切摩擦,求A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,水平軌道ABC與DE高度差h=1.25m,C、D之間有一寬l=3m的壕溝,F(xiàn)用水平恒力F從A點(diǎn)由靜止推箱子,到達(dá)B點(diǎn)后撤去推力,箱子剛好越過(guò)壕溝,已知AB長(zhǎng)x1=10cm,BC長(zhǎng)x2=5cm,箱子質(zhì)量m=1.5kg,箱子與水平面ABC間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)推力F的大小
(2)箱子跨過(guò)壕溝,將要落到DE面上時(shí)重力的功率
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,a、b、c為真空中某電場(chǎng)的一條線上的三點(diǎn),。一帶電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由a運(yùn)動(dòng)到c,其速度—時(shí)間圖線如圖所示,則( )
A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于b、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差 |
B.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 |
C.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)一定高于c點(diǎn)的電勢(shì) |
D.從a到c帶電粒子的電勢(shì)能減小 |
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