【題目】如圖所示,半徑為內(nèi)壁光滑的半圓形軌道固定在水平地面上,質(zhì)量的滑塊停放在距軌道最低點(diǎn)A為的O點(diǎn)處,質(zhì)量為的子彈以速度從右方水平射入滑塊,并留在其中已知滑塊與水平面的動摩擦因數(shù),子彈與滑塊的作用時間很短;取,試求:
子彈剛留在滑塊時二者的共同速度大小v;
滑塊從O點(diǎn)滑到A點(diǎn)的時間t;
滑塊從A點(diǎn)滑上軌道后通過最高點(diǎn)B落到水平面上C點(diǎn),A與C間的水平距離是多少.
【答案】; 1s;
【解析】
子彈擊中滑塊過程動量守恒,規(guī)定向左為正方向,則:
代入數(shù)據(jù)解得:
子彈擊中滑塊后與滑塊一起在摩擦力的作用下向左作勻減速運(yùn)動,設(shè)其加速度大小為a,則:
由勻變速運(yùn)動的規(guī)律得:
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:,舍去
滑塊從O點(diǎn)滑到A點(diǎn)時的速度,
代入數(shù)據(jù)得:
設(shè)滑塊從A點(diǎn)滑上軌道后通過最高點(diǎn)B點(diǎn)時的速度,由機(jī)械能守恒定律:
代入數(shù)據(jù)得:
滑塊離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,飛行時間
而
代入數(shù)據(jù)得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的滑塊置于傾角θ=30°,質(zhì)量為M的直角三角形斜劈的底端,現(xiàn)通過一質(zhì)量不計的細(xì)繩給滑塊施加一方向沿斜面向上的拉力F,大小為mg,使滑塊沿斜面勻速上滑,整個過程中斜劈處于靜止?fàn)顟B(tài),若斜劈與滑塊、斜劈與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,已知重力加速度大小為g。則
A. 斜劈對滑塊的支持力大小為mg
B. 斜劈對滑塊的作用力大小為mg
C. 動摩擦因數(shù)μ=0.5
D. 水平面對斜劈的摩擦力大小為mg
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,相信在不遠(yuǎn)的將來人類能夠?qū)崿F(xiàn)太空移民。為此,科學(xué)家設(shè)計了一個巨型環(huán)狀管道式空間站?臻g站繞地球做勻速圓周運(yùn)動,人們生活在空間站的環(huán)形管道中,管道內(nèi)部截面為圓形,直徑可達(dá)幾千米,如圖(a)所示。已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,空間站總質(zhì)量為m,G為引力常量。
(1)空間站圍繞地球做圓周運(yùn)動的軌道半徑為2R,求空間站在軌道上運(yùn)行的線速度大;
(2)為解決長期太空生活的失重問題,科學(xué)家設(shè)想讓空間站圍繞通過環(huán)心并垂直于圓環(huán)平面的中心軸旋轉(zhuǎn),使在空間站中生活的人們獲得“人工重力”。該空間站的環(huán)狀管道內(nèi)側(cè)和外側(cè)到轉(zhuǎn)動中心的距離分別為r1、r2,環(huán)形管道壁厚度忽略不計,如圖(b)所示。若要使人們感受到的“人工重力”與在地球表面上受到的重力一樣(不考慮重力因地理位置不同而產(chǎn)生的差異且可認(rèn)為太空站中心軸靜止),則該空間站的自轉(zhuǎn)周期應(yīng)為多大;
(3)為進(jìn)行某項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),空間站需將運(yùn)行軌道進(jìn)行調(diào)整,先從半徑為2R的圓軌道上的A點(diǎn)(近地點(diǎn))進(jìn)行第一次調(diào)速后進(jìn)人橢圓軌道。當(dāng)空間站經(jīng)過橢圓軌道B點(diǎn)(遠(yuǎn)地點(diǎn))時,再進(jìn)行第二次調(diào)速后最終進(jìn)人半徑為3R的圓軌道上。若上述過程忽略空間站質(zhì)量變化及自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響,且每次調(diào)速持續(xù)的時間很短。
①請說明空間站在這兩次調(diào)速過程中,速度大小是如何變化的;
②若以無窮遠(yuǎn)為引力勢能零點(diǎn),空間站與地球間的引力勢能為,式中r表示空間站到地心的距離,求空間站為完成這一變軌過程至少需要消耗多少能量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】將一小球從光滑軌道最高點(diǎn)A由靜止釋放沿軌道滑下。經(jīng)軌道末端B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動過C點(diǎn)。如圖,軌道AB與小球平拋運(yùn)動的軌跡BC形狀完全相同即繞過B點(diǎn)垂直紙面的軸,旋轉(zhuǎn)可與軌道BC完全重合,忽略空氣阻力,小球從A到C的運(yùn)動過程中,下列說法正確的是
A. 小球沿軌道運(yùn)動與做平拋運(yùn)動兩個過程機(jī)械能守恒
B. 小球沿軌道運(yùn)動與做平拋運(yùn)動兩過程動能增量相等
C. 小球沿軌道運(yùn)動與做平拋運(yùn)動的水平分速度相等
D. 小球沿軌道運(yùn)動與做平拋運(yùn)動所用時間相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖甲所示的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)在實(shí)驗(yàn)操作中,下列說法中正確的有_____(填序號)。
A.實(shí)驗(yàn)中,若要將砝碼(包括砝碼盤)的重力大小作為小車所受拉力F的大小,應(yīng)讓砝碼(包括砝碼盤)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量
B.實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器的電源,再釋放小車
C.每改變一次小車的質(zhì)量,都需要改變墊入的小木塊的厚度
D.先保持小車質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系;再保持小車受力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(2)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分,從比較清晰的點(diǎn)跡起,在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E,相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間都有4個點(diǎn)跡未標(biāo)出,測出各計數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz,打B點(diǎn)時小車的速度vB=_____m/s,小車的加速度a=_____m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(3)圖丙為研究“在外力一定的條件下,小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實(shí)驗(yàn)圖象,橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓第二定律成立,則小車的質(zhì)量為_____,受到的拉力為_____。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一理想變壓器原線圈與定值電阻R1、理想電流表A1一起接入電壓恒為U的交流電源上,原線圈接入電路的匝數(shù)可通過調(diào)節(jié)觸頭P進(jìn)行改變,副線圈和滑動變阻器R、定值電阻R2以及理想電流表A2連接在一起,下列說法正確的是
A. 保持R不變,將觸頭P向上移動,則A1的示數(shù)變小,A2的示數(shù)變小
B. 保持R不變,將觸頭P向下移動,電源輸出的總功率變小
C. 保持P的位置不動,增大R,則A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)減小
D. 保持P的位置不動,增大R,則R的電功率變小,R1的電功率不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家經(jīng)過深入觀測硏究,發(fā)現(xiàn)月球正逐漸離我們遠(yuǎn)去,并且將越來越暗.有地理學(xué)家觀察了現(xiàn)存的幾種鸚鵡螺化石,發(fā)現(xiàn)其貝殼上的波狀螺紋具有樹木年輪一樣的功能,螺紋分許多隔,每隔上波狀生長線在30條左右,與現(xiàn)代農(nóng)歷一個月的天數(shù)完全相同.觀察發(fā)現(xiàn),鸚鵡螺的波狀生長線每天長一條,每月長一隔.研究顯示,現(xiàn)代鸚鵡螺的貝殼上,每隔中生長線是30條,中生代白堊紀(jì)是2條,侏羅紀(jì)是18條,奧陶紀(jì)是9條.已知地球表面的重力加速度為10m/s2.地球半徑為6400km,現(xiàn)代月球到地球的距離約為38萬公里.始終將月球繞地球的運(yùn)動視為圓周軌道,由以上條件可以估算奧陶紀(jì)月球到地球的距離約為( )
A. 8.4×108mB. 1.7×108mC. 1.7×107mD. 8.4×107m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,鉤碼質(zhì)量均為M,在A的上面套一個比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C,在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫,鉤碼A能通過狹縫,環(huán)形金屬塊C不能通過,開始時A距離狹縫的高度為,放手后,A、B、C從靜止開始運(yùn)動
(1)利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后落地用時,則鉤碼A通過狹縫的速度為_______(用題中字母表示);
(2)若通過此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需要測出環(huán)形金屬框C的質(zhì)量m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則需滿足的等式為___________(用題中字母表示);
(3)為減小測量時間的誤差,有同學(xué)提出如下方案:實(shí)驗(yàn)時調(diào)節(jié),測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t,來計算鉤碼A通過狹縫的速度,你認(rèn)為可行嗎?若可行,寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達(dá)式;若不可行,請簡要說明理由________、___________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在斜面頂端以不同的初速度水平拋出幾個小球,所有小球均落在斜面上。忽略空氣阻力,下列說法正確的是
A. 所有小球的豎直位移與水平位移之比都相等
B. 小球的運(yùn)動時間與初速度的平方成正比
C. 所有小球落到斜面上時的速度方向都相同
D. 小球從拋出到離斜面最遠(yuǎn)的過程中,豎直位移為總豎直位移的一半
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