【題目】如圖所示,質(zhì)量為m3=2k只的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R=0.15 m的四分之一圓弧,圓心O在B點(diǎn)正上方,其他部分水平,在滑道右側(cè)固定一輕彈簧,滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。質(zhì)量為m2=3 kg的物體2(可視為質(zhì)點(diǎn))放在滑道上的B點(diǎn),現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1kg的物體l(可視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)上方R處由靜止釋放。兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘在一起(g=10m/s2)。求:
(1)物體l第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的距離;
(3)若CD=0.06 m,兩物體與滑道CD部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.15,則兩物體最后一次壓縮彈簧時(shí),求彈簧的最大彈性勢(shì)能的大小。
【答案】(1)2m/s ,1m/s (2) 0.075m (3)0.42J
【解析】(1)物體1由靜止到第一次到達(dá)B點(diǎn)過程,物體2始終靜止,以物體1和滑道為研究對(duì)象,水平方向動(dòng)量守恒,則有
根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
聯(lián)立解得
(2)兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘在一起,故B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的距離即為滑道在兩物體相碰前向左滑動(dòng)的距離,物體1從釋放到與物體2相碰過程中,物體1和滑道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)物體1水平位移大小為,滑道水平位移大,有: ,
可求得
(3)物體1和物體2相碰后的共同速度設(shè)為,由動(dòng)量守恒定律有
由于物體1、2和滑道整體水平方向動(dòng)量守恒,最終系統(tǒng)必然處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知,
解得
故最后一次壓縮彈簧時(shí)具有最大彈性勢(shì)能為
解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,通過改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量研究加速度與力的關(guān)系。圖中帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置于桌面上,一端拴有砂桶的細(xì)繩通過小車的滑輪與拉力傳感器相連,拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小。
(1)下列操作必要且正確的是____________
A.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)
B.改變砂的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),打出幾條紙帶
C.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量
D.為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為S1、S2、S3、S4,則加速度的計(jì)算表達(dá)式為__________,若以傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),通過紙帶分析得到的加速度a為縱坐標(biāo),下面畫出的a-F圖象中合理的是__________
(3)若(2)問中的四個(gè)圖線(包括C中的直線部分)的斜率為k,則小車的質(zhì)量為______
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,ABC為豎直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán),AC連線水平,AB為固定在A、B兩點(diǎn)間的直金屬棒,在直棒和圓環(huán)的BC部分上分別套著小環(huán)M、N(棒和半圓環(huán)均光滑),現(xiàn)讓半圓環(huán)繞豎直對(duì)稱軸以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),小環(huán)M、N在圖示位置。如果半圓環(huán)的角速度變?yōu)?/span>,比稍微小一些。關(guān)于小環(huán)M、N的位置變化,下列說法正確的是
A. 小環(huán)M將到達(dá)B點(diǎn),小環(huán)N將向B點(diǎn)靠近稍許
B. 小環(huán)M將到達(dá)B點(diǎn),小環(huán)N的位置保持不變
C. 小環(huán)M將向B點(diǎn)靠近稍許,小環(huán)N將向 B點(diǎn)靠近稍許
D. 小環(huán)M向B點(diǎn)靠近稍許,小環(huán)N的位置保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的模型,在研究下列物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),能將物體視為質(zhì)點(diǎn)的是
A. 研究運(yùn)動(dòng)員的跑步姿勢(shì)時(shí),將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
B. 研究自行車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),將自行車視為質(zhì)點(diǎn)
C. 研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí),將地球視為質(zhì)點(diǎn)
D. 研究人造衛(wèi)星的軌道半徑時(shí),將衛(wèi)星視為質(zhì)點(diǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1:m2=1:2,圓周軌道半徑之比r1:r2=1:2.
求:(1)線速度之比;
(2)角速度之比;
(3)運(yùn)行周期之比;
(4)向心力之比.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(12分)如圖所示,間距為L的兩根光滑圓弧軌道置于水平面上,其軌道末端水平,圓弧軌道半徑為r,電阻不計(jì)。在其上端連有一阻值為R0的電阻,整個(gè)裝置處于如圖所示的徑向磁場(chǎng)中,圓弧軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)有一根長(zhǎng)度等于L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從軌道的頂端PQ處由靜止開始下滑,到達(dá)軌道底端MN時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg(重力加速度為g)。求:
(1)金屬棒到達(dá)軌道底端時(shí)金屬棒兩端的電壓;
(2)金屬棒下滑過程中通過電阻R0的電荷量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系中被科學(xué)家成為“羅盤座T星”系統(tǒng)的照片,最新觀測(cè)標(biāo)明“羅盤座T星”距離太陽(yáng)系只有3260光年,比天文學(xué)家此前認(rèn)為的距離要近得多。該系統(tǒng)是由一顆白矮星和它的類日伴星組成的雙星系統(tǒng),由于白矮星不停地吸收由類日伴星拋出的物質(zhì)致使其質(zhì)量不斷增加,科學(xué)家預(yù)計(jì)這顆白矮星在不到1000萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)會(huì)完全“爆炸”,從而變成一顆超新星,并同時(shí)放出大量的γ射線,這些γ射線到達(dá)地球后會(huì)對(duì)地球的臭氧層造成毀滅性的破壞,F(xiàn)假設(shè)類日伴星所釋放的物質(zhì)被白矮星全部吸收,并且兩星間的距離在一段時(shí)間內(nèi)不變,兩星球的總質(zhì)量不變,則下列說法正確的是
A、兩星間的萬(wàn)有引力不變
B、兩星的運(yùn)動(dòng)周期不變
C、類日伴星的軌道半徑增大
D、白矮星的軌道半徑增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一船在靜水中的速度是6 m/s,要渡過寬為180 m、水流速度為8 m/s的河流,則下列說法中正確的是( )
A. 船相對(duì)于地的速度可能是15 m/s
B. 此船過河的最短時(shí)間是30 s
C. 此船可以在對(duì)岸的任意位置靠岸
D. 此船不可能垂直到達(dá)對(duì)岸
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】磁體和_______的周圍都存在著磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)________和電流都有力的作用.磁場(chǎng)具有方向性,規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn),小磁針___________的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向.也就是小磁針____________時(shí)_________所指的方向。
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