【題目】光滑水平平臺AB上有一根輕彈簧,一端固定于A自然狀態(tài)下另一端恰好在B。平臺B端連接兩個內(nèi)壁光滑、半徑均為R=0.2m1/4細圓管軌道BCCD。D端與水平光滑地面DE相接。E端通過光滑小圓弧與一粗糙斜面EF相接,斜面與水平面的傾角θ可在0°≤θ≤75°范圍內(nèi)變化(調(diào)節(jié)好后即保持不變)。一質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊(略小于細圓管道內(nèi)徑)將彈簧壓縮后由靜止開始釋放,被彈開后以v0=2m/s進入管道。小物塊與斜面的滑動摩擦系數(shù)為g=10m/s2,不計空氣阻力;

1)求物塊過B點時對細管道的壓力大小和方向;

2θ取何值時,小物塊在EF上向上運動的時間最短?求出最短時間。

3)求θ取不同值時,在小物塊運動的全過程中產(chǎn)生的摩擦熱量Qtanθ的關(guān)系式。

【答案】11N,方向豎直向上(20.3s3

【解析】1)設軌道對物塊的壓力豎直向下,由牛頓第二定律得:

解得:F=1N

由牛頓第三定律,物塊對軌道的壓力大小為,方向豎直向上

2)物塊到達DE時的速度為v,根據(jù)動能定理得:

解得:

沿斜面上滑,根據(jù)牛頓第二定律得:

上滑時間為:

聯(lián)立可得:

由數(shù)學知識可得,當時,有

3)物塊恰好能在斜面上保持靜止,根據(jù)平衡條件有: ,則當,滑塊在EF上停下后即保持靜止

EF上滑行的距離為: ,產(chǎn)生的摩擦熱量為:

化簡得:

,滑塊在EF上停下后返回,經(jīng)多次往復運動后,最終靜止于E

產(chǎn)生的摩擦熱量為:

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示是一透明物體的橫截面,橫截面為等腰三角形ABC,邊長AB長為a,底面AC鍍有反射膜。今有一條光線垂直AB邊從中點入射,進入透明物體后直接射到底面AC上,并恰好發(fā)生全反射,(已知光在真空中的傳播速度為c)求:

透明物體的折射率和光在透明物體內(nèi)的傳播時間;

若光線從AB面沿平行于底面的方向射向透明物體,求光線最終離開透明物體時的出射角。

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【題目】如圖1所示,寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)(邊界為L1、L2),存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖2所示),電場強度的大小為E0E>0表示電場方向豎直向上。t=0時,一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線運動到Q點后,做一次完整的圓周運動,再沿直線運動到右邊界上的N2點。Q為線段N1N2的中點,重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應強度B的大小;

(2)求電場變化的周期T

(3)改變寬度d,使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域,求T的最小值。

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【題目】2017925日至928日期間,微信啟動新界面,其畫面視角從人類起源的非洲(左)變成為華夏大地中國(右)。新照片由我國新一代靜止軌道衛(wèi)星風云四號拍攝,見證著科學家15年的辛苦和努力。下列說法正確的是

A. 風云四號可能經(jīng)過杭州正上空

B. 風云四號的向心加速度大于月球的向心加速度

C. 風云四號同軌道的衛(wèi)星運動的動能都相等

D. 風云四號的運行速度大于7.9km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、bc都是厚度均勻的平行玻璃板,ab、bc之間的夾角都為β一細光束由紅光和藍光組成,以入射角θO點射入a板,且射出c板后的兩束單色光射在地面上P、Q兩點,由此可知(

A. 射出c板后的兩束單色光與入射光平行

B. 射到P點的光在玻璃中的折射率較大

C. 若稍微增大入射角θ,光從b板上表面射入到其下表面時,在該界面上有可能發(fā)生全反射

D. 若射到P、Q兩點的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象,則射到P點的光形成干涉條紋的間距小,這束光為藍光

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在豎直平面內(nèi)斜向下做曲線運動,它在豎直方向的速度圖象和水平方向的位移圖象如圖甲、乙所示。下列說法正確的是(

A. 2 s內(nèi)質(zhì)點處于超重狀態(tài)

B. 2 s末質(zhì)點速度大小為4 m/s

C. 質(zhì)點的加速度方向與初速度方向垂直

D. 質(zhì)點向下運動的過程中機械能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在屏蔽裝置底部中心位置O點放一醫(yī)用放射源,可通過細縫沿扇形區(qū)域向外輻射速率為v=3.2×106mα粒子.已知屏蔽裝置寬AB=9cm,縫長AD=18cm,α粒子的質(zhì)量m=6.64×1027kg,電量q=3.2×1019C.若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強磁場來隔離輻射,磁感應強度B=0.332 T,方向垂直于紙面向里,整個裝置放于真空環(huán)境中.

(1)若所有的α粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側(cè)穿出,則磁場的寬度d至少是多少?

(2)若條形磁場的寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置的α粒子在磁場中運動的最長時間和最短時間各是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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【題目】低空跳傘大賽受到各國運動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運動員在一座高為H=263m的懸崖邊跳傘時的情景。運動員離開懸崖時先做自由落體運動,一段時間后,展開降落傘,以a=9 m/s2的加速度勻減速下降,已知運動員和傘包的總質(zhì)量為80kg,為了運動員的安全,運動員落地時的速度不能超過4m/s,求:

(1)運動員做自由落體運動的最大位移大。

(2)運動員(含傘包)展開降落傘時所受的空氣阻力f;

(3)如果以下落時間的長短決定比賽的勝負,為了贏得比賽的勝利,運動員在空中運動的最短時間是多大。

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【題目】有一只滿偏電流未知的電流表G,滿偏電流約為700~800μA、內(nèi)阻約100Ω,已知表盤刻度均勻、總格數(shù)為N。要求盡可能精確地測量出待測電流表的滿偏電流,有以下可供選用的器材:

A.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻0.1Ω)

B.電壓表V(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)

C.滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流為2A)

D.電源E(電動勢約3V、內(nèi)阻約1.0Ω)

E.開關(guān)S一個及導線若干

(1)請從“電流表A”和“電壓表V”中選擇一個完成實驗:_________ (只需填寫器材前的序號)。

(2)請在圖所示虛線框內(nèi)畫出你設計的實驗電路圖____________________。

(3)測量過程中,測出了多組數(shù)據(jù),其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表G的指針偏轉(zhuǎn)了n格,可算出滿偏電流Ig= ________ ,式中除N、n外,其他字母符號代表的物理量是____________________________________________________。

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