【題目】如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2 m的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5 m的豎直軌道,CD段為水平軌道.一質(zhì)量為0.2 kg的小球從A點(diǎn)由靜止開始下滑,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2 m/s,離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(g=10 m/s2),求:
(1)小球離開B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離;
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大。
(3)如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角θ=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距離B點(diǎn)有多遠(yuǎn).如果不能,請(qǐng)說明理由.
【答案】(1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上,第一次落在斜面上的位置距離B點(diǎn)1.13 m
【解析】(1)根據(jù)h= gt2得, ,
則落地點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離x=vBt=2×1m=2m.
(2)根據(jù)動(dòng)能定理得,mgR=mvB2,
解得 ,
根據(jù)牛頓第二定律得, ,
解得 ,
由牛頓第三定律知小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小為6 N,方向豎直向下.
(3)如圖,斜面BEC的傾角θ=45°,CE長(zhǎng)d=h=5 m,因?yàn)?/span>d>x,所以小球離開B點(diǎn)后能落在斜面上;
假設(shè)小球第一次落在斜面上F點(diǎn),BF長(zhǎng)為L,小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)的時(shí)間為t2;
Lcos θ=vBt2 ①
②
聯(lián)立①②兩式得t2=0.4 s;L≈1.13 m.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用如圖所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度.一斜面上安裝有兩個(gè)光電門,其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,光電門甲的位置可移動(dòng).當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí),與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間 t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量,每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑,并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離 s,記下相應(yīng)的 t 值,所得數(shù)據(jù)如下表所示.
完成下列填空和作圖:
(1)若滑塊所受摩擦力為一常量,滑塊加速度的大小 a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度 vt、測(cè)量值 s 和 t 四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是________;
(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),在下圖給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線________;
(3)由所畫出的圖線,得出滑塊加速度的大小為 a=________m/s2(保留 2 位有效數(shù)字).
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【題目】宇航員在某星球表面做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由斜軌道AB和圓弧軌道BC組成.將質(zhì)量m=0.2kg的小球,從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止釋放,用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為F,改變H的大小,可測(cè)出F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示,求:
(1)圓軌道的半徑;
(2)星球表面的重力加速度;
(3)作出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能隨H的變化關(guān)系Ek-H圖象.
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【題目】如圖所示,穿在一根光滑的固定桿上的兩個(gè)小球A、B連接在一條跨過定滑輪的細(xì)繩兩端,桿與水平面成θ角,不計(jì)所有摩擦.當(dāng)兩球靜止止時(shí),OA繩與桿的夾角為θ,OB繩沿豎直方向,則正確的說法是 ( )
A. A可能受到2個(gè)力的作用
B. B可能受到3個(gè)力的作用
C. 繩子對(duì)A的拉力大于對(duì)B的拉力
D. A、B的質(zhì)量之比為1:tanθ
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【題目】如圖,空間有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).t=0的時(shí)刻,一電子以速度v0經(jīng)過x軸上的A點(diǎn),方向沿x軸正方向.A點(diǎn)坐標(biāo)為(-, 0),其中R為電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.不計(jì)重力影響,則( )
A.電子經(jīng)過y軸時(shí),速度大小仍為v0
B.電子在t=時(shí),第一次經(jīng)過y軸
C.電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為(0,R)
D.電子第一次經(jīng)過y軸的坐標(biāo)為(0,- R)
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【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的絕緣斜面與水平面間的夾角為α(sinα=0.6),放在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度E=50 V/m,方向水平向左,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外.一帶電量q=+4.0×10-2 C,質(zhì)量m=0.40 kg的光滑小球,以初速度v0=20 m/s,從斜面底端A沖上斜面,經(jīng)過2.5 s離開斜面,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.(取g=10 m/s2)
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【題目】“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器是中國(guó)國(guó)家航天局嫦娥工程第二階段的登月探測(cè)器,包括著陸器和月球車,該探測(cè)器從地球出發(fā),到達(dá)月球后先進(jìn)入半徑為r,周期為T的近月圓軌道飛行,然后經(jīng)歷變軌進(jìn)入橢圓軌道,最后在近月點(diǎn)降落到月球表面。已知月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的,月球的半徑約為地球半徑的,則以下說法中正確的是
A. 探測(cè)器繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為
B. 探測(cè)器在近月圓軌道上運(yùn)行時(shí)的線速度大于1.9km/s
C. 月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的
D. 探測(cè)器從近月圓軌道上變軌進(jìn)入橢圓軌道時(shí)必須加速
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【題目】如圖所示,兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上質(zhì)量均為m=2kg,兩者用長(zhǎng)為L=0.5m的細(xì)繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的0.3倍,A放在距離轉(zhuǎn)軸L=0.5m處,整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng).開始時(shí),繩恰好伸直但無彈力,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),使角速度緩慢增大,g=10m/s2.以下說法正確的是( )
A. 當(dāng)時(shí),繩子一定有彈力
B. 當(dāng)時(shí),A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)
C. ω在范圍內(nèi)增大時(shí),B所受擦力變大
D. ω在0<ω<2rad/s范圍內(nèi)增大時(shí),A所受摩擦力一直變大
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【題目】在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_______(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)。
(2)改變電阻箱的阻值R,分別測(cè)出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U。下列表格中兩組R的取值方案中,比較合理的方案是_______(選填“1”或“2”)。
方案編號(hào) | 電阻箱的阻值R(Ω) | ||||
1 | 400.0 | 350.0 | 300.0 | 250.0 | 200.0 |
2 | 80.0 | 70.0 | 60.0 | 50.0 | 40.0 |
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn),繪出的-R圖像是一條直線,若直線的斜率為k,在坐標(biāo)軸上的截距為b,則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=______,內(nèi)阻r=_____。(用k、b和R0表示)
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