【題目】如圖所示的裝置由三部分組成,傳送帶左邊是光滑的水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=3.0kg的物塊A,開(kāi)始物塊A靜止。裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并平滑對(duì)接,傳送帶以u=2.0m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一位于豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道,最低點(diǎn)為C,最高點(diǎn)為D,半徑R=1.25m。從D點(diǎn)正上方h高處無(wú)初速釋放質(zhì)量為m=1.0kg的物塊B,B從D點(diǎn)進(jìn)入圓軌道,物塊B與A只發(fā)生一次碰撞,且為彈性正碰。已知B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,傳送帶長(zhǎng)l=4m,取g=10m/s2。求:
(1)物塊B與A碰撞后彈簧的最大彈性勢(shì)能;
(2)物塊B對(duì)圓軌道的最大壓力;
(3)物塊B釋放點(diǎn)距D點(diǎn)的高度h。
【答案】(1)24J(2)74N,方向豎直向下;(3)2.75m
【解析】
(1)如果B與A只發(fā)生一次碰撞,則B碰后返回圓軌道最低點(diǎn)C的速度為0,B碰后速度為v1,碰后返回C點(diǎn)過(guò)程
解得
v1=4m/s
B與A碰前速度為v,A碰后速度為v2,由動(dòng)量守恒定律得
mv=-mv1+Mv2
由機(jī)械能守恒定律得
解得
v=8m/s,v2=4m/s
物塊A的速度為零時(shí)彈簧壓縮量最大,彈簧彈性勢(shì)能最大,由能量守恒定律得:
(2)設(shè)物塊B在圓軌道最低點(diǎn)的速度大小為v0,從C到與A相碰過(guò)程因碰前速度
v=8m/s>2m/s,物塊在帶上減速運(yùn)動(dòng)
在圓弧最低點(diǎn)C,由牛頓第二定律得
解得
F=74N
由牛頓第三定律可知,物塊B對(duì)軌道的壓力大小
F′=F=74N
方向豎直向下
(3)由釋放點(diǎn)到B與A碰撞過(guò)程由動(dòng)能定理
解得
h=2.75m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】光滑水平面AB與一光滑半圓形軌道在B點(diǎn)相連,軌道位于豎直面內(nèi),其半徑為R,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上,現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧,然后放手,物塊在彈力作用下獲得一速度,當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道瞬間,對(duì)軌道的壓力為其重力的9倍,之后向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)C點(diǎn)再落回到水平面,重力加速度為g.求:
(1)彈簧彈力對(duì)物塊做的功;
(2)物塊離開(kāi)C點(diǎn)后,再落回到水平面上時(shí)距B點(diǎn)的距離;
(3)再次左推物塊壓緊彈簧,要使物塊在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,則彈簧彈性勢(shì)能的取值范圍為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直線上有O、a、b、c四點(diǎn),ab間的距離與bc間的距離相等。在O點(diǎn)處有固定點(diǎn)電荷。已知b點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)。若一帶負(fù)電荷的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),再?gòu)?/span>b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),則( )
A. 該負(fù)電荷在a點(diǎn)受的電場(chǎng)力比在c點(diǎn)的大
B. 前一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功大于后一過(guò)程中電場(chǎng)力做的功
C. 整個(gè)過(guò)程中,粒子電勢(shì)能不斷減小
D. 后一過(guò)程中,粒子動(dòng)能不斷增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一根粗細(xì)均勻、中空的圓柱形導(dǎo)電元件,其橫截面為同心圓環(huán),如圖甲所示,該同學(xué)想知道中空部分的內(nèi)徑d,但該元件的內(nèi)徑太小,無(wú)法直接測(cè)量,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量,已知該元件的長(zhǎng)度L及電阻率ρ。
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)元件的外徑D,結(jié)果如圖乙所示,該讀數(shù)為__________mm;
(2)用多用電表測(cè)粗其阻值,多用電表的“Ω”擋有“×1”“×10”“×100”“×1k”四擋,選用“×100”擋測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大,換用相鄰的某倍率,重新調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果如圖丙所示,則該元件的電阻為__________Ω;
(3)為精確地測(cè)量該元件電阻,有下列器材可供選擇:
A.電流表A1(量程50mA,內(nèi)阻r1=100Ω)
B.電流表A2(量程150mA,內(nèi)阻r2大約為40Ω)
C.電流表A3(量程3A,內(nèi)阻r3大約為0.1Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)
E.直流電源E(9V,內(nèi)阻不計(jì))
F.導(dǎo)電元件Rx
G.開(kāi)關(guān)一只,導(dǎo)線若干
請(qǐng)選擇合適的儀器,將實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)在方框內(nèi),并標(biāo)明所選器材的代號(hào)___________;
(4)若測(cè)得該元件的電阻為R,則元件的內(nèi)徑d=___________。(用已知量和所測(cè)物理量的符號(hào)表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,第二象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),x軸下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度未知。一帶正電粒子從A(d,0)點(diǎn)以初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),初速度方向與x軸負(fù)方向夾角θ=,粒子到達(dá)y軸時(shí)速度方向與y軸垂直,粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)區(qū)域、x軸下方磁場(chǎng)區(qū)域恰好回到A點(diǎn),且速度方向與初速度方向相同。粒子重力不計(jì),sin=0.8,cos=0.6,求:
(1)粒子的比荷;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)x軸下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,彈簧的一端固定在豎直墻壁上,另一端與一個(gè)帶孔小球連接,小球穿在水平固定的光滑桿上。O點(diǎn)為小球的平衡位置,并以其為坐標(biāo)原點(diǎn)建立x軸。小球可在a、b兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。圖乙為小球的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是( 。
A.t1時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)
B.t2時(shí)刻小球的速度為零
C.從t1到t2時(shí)間內(nèi)小球的回復(fù)力變大
D.從t3到t4時(shí)間內(nèi)小球的加速度變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量理想氣體從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到狀態(tài)A,其體積V與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( 。
A.從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中,氣體內(nèi)能減小
B.從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體向外放熱
C.從狀態(tài)C到狀態(tài)D的過(guò)程中,氣體對(duì)外做功
D.從狀態(tài)D到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體壓強(qiáng)增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室的多用電表可以用來(lái)測(cè)量直流電流、直流電壓、交變電壓以及電阻。
(1)某同學(xué)用表盤(pán)如圖甲所示的多用電表測(cè)量電阻
①他調(diào)整指針定位螺絲,使指針指到零刻度后,將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到電阻擋的“×10”位置,將紅、黑表筆分別插人“+”、“-”插孔,把兩表筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)________(選填“S”或“T”),使多用電表的指針指向電阻擋的_________(選填“0”或“”)刻線;
②之后他將紅、黑表筆的筆尖分別與待測(cè)電阻兩端接觸,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大,他應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到電阻擋的__________(選填“×1”或“×100”)位置;
③正確操作后,多用電表的指針位置如圖乙所示。則該電阻的測(cè)量值為__________Ω;
(2)他進(jìn)一步了解了多用電表的原理后,找來(lái)了一塊毫安表(滿偏電流=1mA、內(nèi)阻=120Ω),兩個(gè)定值電阻(R1=1Ω,R2=880Ω),按照如圖丙所示電路將毫安表改裝成多用途的電表。
①開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),改裝后的毫安表可以作為量程是_________V的電壓表使用;
②若開(kāi)關(guān)S閉合,毫安表指針達(dá)到滿偏時(shí),通過(guò)兩表筆的電流為________A。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧左端與墻相連,右端與質(zhì)量為的小球接觸但不固連,初始時(shí)在外力作用下彈簧處于壓縮狀態(tài),某時(shí)刻撤去外力,小球能順利通過(guò)圓弧軌道ABC并無(wú)能量損失地進(jìn)入圓弧軌道CDE而從E點(diǎn)拋出,最終打在圓弧軌道ABC的F點(diǎn)。已知圓弧軌道ABC的半徑是圓弧軌道CDE的兩倍且圓弧軌道ABC的半徑,B、D分別為圓弧軌道ABC及圓弧軌道CDE的中點(diǎn)。當(dāng)小球離開(kāi)彈簧運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道A點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道的壓力,除圓弧軌道CDE外,其余部分均光滑()。試求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度大小及彈簧的彈性勢(shì)能;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力大小及方向;
(3)如果F點(diǎn)距水平面的高度,則小球在圓弧軌道CDE克服摩擦力所做功的取值范圍為多少?
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