【題目】如圖,豎直平面內(nèi)粗糙直桿與半徑為R=2.5m的光滑1/4圓弧軌道平滑連接,直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)質(zhì)量為m=2kg。與豎直方向成α=37°的恒力F作用在小環(huán)上,使它從A點(diǎn)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到半圓弧軌道左端B點(diǎn)時(shí)撤去F,小環(huán)沿圓軌道上滑到最高點(diǎn)C處時(shí)與軌道無彈力作用。AB間的距離為5m,小環(huán)與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)小環(huán)在C處時(shí)的速度大小;
(2)小環(huán)在B處時(shí)的速度大;
(3)恒力F的大小。
【答案】(1)5m/s;(2)5m/s;(3)70N。
【解析】
(1)在C處,小環(huán)由重力提供向心力,由牛頓第二定律求小環(huán)在C處時(shí)的速度大小;
(2)從B運(yùn)動(dòng)到C的過程,由機(jī)械能守恒定律求小環(huán)在B處時(shí)的速度大小;
(3)小環(huán)從A運(yùn)動(dòng)到B的過程,運(yùn)用動(dòng)能定理可求得恒力F的大小。
(1)在C處小環(huán)僅在重力作用下做圓周運(yùn)動(dòng),有 mg=m
得 vC==5m/s
(2)小環(huán)由B運(yùn)動(dòng)到C的過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,以B點(diǎn)勢(shì)能零點(diǎn),則
解得 vB=5m/s
(3)小環(huán)從A運(yùn)動(dòng)到B的過程,小環(huán)受力情況如圖所示。設(shè)AB間距離為S,由動(dòng)能定理得
FScosα﹣fS﹣mgS=
其中 f=μN=μFsin37°
代入數(shù)值解得 F=70N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理小組欲利用如圖所示的電路同時(shí)測(cè)量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻且要得到光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有:學(xué)生電源(輸出電壓為U=18.0V,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R(最大阻值9999.9Ω)、單刀雙擲開關(guān)一只、導(dǎo)線若干。
(1)該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,然后將單刀雙擲開關(guān)接至a端,開始調(diào)節(jié)電阻箱,發(fā)現(xiàn)將電阻箱的阻值調(diào)為1700Ω時(shí),毫安表恰好能夠偏轉(zhuǎn)10個(gè)格的刻度,將電阻箱的阻值調(diào)為800Ω時(shí),毫安表剛好能偏轉(zhuǎn)20個(gè)格的刻度,實(shí)驗(yàn)小組據(jù)此得到了該毫安表的量程為_______mA,內(nèi)阻Rg=________Ω。
(2)該小組查閱資料得知,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化很大,為了安全,該小組需將亮安表改裝成量程為3A的電流表,則需在亳安表兩端_______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值后電表總電阻為______Ω的電阻(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)改表之后,該小組將單刀雙擲開關(guān)接至b端,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),流過毫安表的電流I(單位:mA)與光照強(qiáng)度E(單位:cd)之間的關(guān)系滿足,由此可得到光敏電阻的阻值R(單位:Ω)與光照強(qiáng)度E之間的關(guān)系為__________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的箱子A靜止于光滑的水平面上,箱內(nèi)有一質(zhì)量為m的小物塊B,小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞多次后與箱子保持相對(duì)靜止。設(shè)碰撞都是彈性的,下列說法正確的是
A. 小物塊與箱子最終靜止在地面上
B. 小滑塊對(duì)箱子的摩擦力始終對(duì)箱子做正功
C. 整過程中摩擦產(chǎn)生的熱量為
D. 小物塊相對(duì)箱子滑行的路程為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示(實(shí)線),以下說法正確的是( )
A. 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)
B. 和處在同一等勢(shì)面上
C. 若將一試探電荷由點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn),電荷的電勢(shì)能將增大
D. 若某一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力的作用下沿虛線由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),可判斷該電荷一定帶負(fù)電
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】光滑絕緣的水平面附近存在一個(gè)水平方向的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行,其電勢(shì)隨x軸的關(guān)系如圖所示,圖中虛線為圖線在x=0.15m處的切線。質(zhì)量為m=1×10﹣4kg、帶電量為q=+1.6×10﹣10C的小物體處于x=0.15m處由靜止釋放后開始運(yùn)動(dòng)。小物體運(yùn)動(dòng)過程中能量守恒,取g=10m/s2。
(1)分析判斷小物體的運(yùn)動(dòng)方向;
(2)已知圖線上任意一點(diǎn)切線斜率的大小即為該點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,求小物體開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;
(3)求小物體運(yùn)動(dòng)0.05m時(shí)的速度大。
(4)若水平面粗糙,且小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,試分析說明小物體的運(yùn)動(dòng)情況。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將平行板電容器接在電池組兩極間,兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯(cuò)開一些,其他條件不變,則( )
A. 電容器帶電荷量不變
B. 電源中將有電流從正極流出
C. 塵埃仍靜止
D. 電流計(jì)中將有電流,電流方向b→a
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為L、匝數(shù)為N,電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),軸OO′垂直于磁感線,在線圈外接一含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n2.保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),下列判斷正確的( 。
A. 在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大
B. 當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V2的示數(shù)變大
C. 電壓表V1示數(shù)等于NBωL2
D. 變壓器的輸入與輸出功率之比為1:1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一段長(zhǎng)方體形導(dǎo)電材料,左右兩端面的邊長(zhǎng)都為a和b,內(nèi)有帶電量為q的某種自由運(yùn)動(dòng)電荷導(dǎo)電材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為當(dāng)通以從左到右的穩(wěn)恒電流I時(shí),測(cè)得導(dǎo)電材料上、下表面之間的電壓為U,且上表面的電勢(shì)比下表面的低由此可得該導(dǎo)電材料單位體積內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)電荷數(shù)及自由運(yùn)動(dòng)電荷的正負(fù)分別為( )
A. ,負(fù) B. ,正 C. ,負(fù) D. ,正
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)測(cè)量一只未知阻值的電阻Rx
他先用多用電表進(jìn)行測(cè)量,指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示為了使多用電表的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確,該同學(xué)應(yīng)選用______擋位,更換擋位重新測(cè)量之前應(yīng)進(jìn)行的步驟是______.
接下再用“伏安法”測(cè)量該電阻,所用儀器如圖乙所示,其中電壓表內(nèi)阻約為,電流表內(nèi)阻約為,滑動(dòng)變阻器最大阻值為圖中部分連線已經(jīng)連接好,為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電阻,請(qǐng)你完成其余的連線____.
該同學(xué)用“伏安法”測(cè)量的電阻的值將______選填“大于”、“小于”或“等于”被測(cè)電阻的實(shí)際值.
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