【題目】如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的木塊,從半徑為R、質(zhì)量為M的 光滑圓槽頂端由靜止滑下.在槽被固定和可沿著光滑平面自由滑動(dòng)兩種情況下,木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小之比為多少?
【答案】解:圓槽固定時(shí),木塊下滑過(guò)程中只有重力做功,
由動(dòng)能定理得:mgR= mv ﹣0…①
解得:木塊滑出槽口時(shí)的速度:v1= …②
圓槽可動(dòng)時(shí),當(dāng)木塊開(kāi)始下滑到脫離槽口的過(guò)程中,
對(duì)木塊和槽所組成的系統(tǒng),水平方向不受外力,
水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)木塊滑出槽口時(shí)的速度為v2,槽的速度為u,
在水平方向上,由動(dòng)量守恒定律可得:mv2﹣Mu=0…③
木塊下滑時(shí),只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,
由機(jī)械能守恒定律得:mgR= mv + Mu2…④
由③④解得,木塊滑出槽口的速度:v2= …⑤
兩種情況下滑出槽口的速度之比: ;
答:兩種情況下,木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小之比為
【解析】光滑圓槽固定時(shí),木塊下滑過(guò)程只有重力做功,由動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律可以求出木塊滑到槽口時(shí)的速度;當(dāng)光滑圓槽不固定時(shí),木塊與槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出木塊到達(dá)槽口時(shí)的速度,然后求出速度之比.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了機(jī)械能守恒及其條件和動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變;動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變才能正確解答此題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則( )
A.繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化
B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化
C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化
D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中,通以同方向同大小的電流I , 導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向,自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中,線框中感應(yīng)電流方向怎樣?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開(kāi)始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖3給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示.已知m1=50g、m2=150g,則:(g取10m/s2 , 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
①在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=m/s;
②在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量△Ek=J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△Ep=J;
③若某同學(xué)作出的 v2h圖象如圖2所示,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=m/s2 .
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某游樂(lè)園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中.為計(jì)算方便起見(jiàn),假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱,在水平方向朝四周均勻散開(kāi).忽略空氣阻力.已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g.求:
(i)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;
(ii)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩回路中各有一開(kāi)關(guān)S1、S2 , 且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(jì)(如圖所示),下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是( )
A.先閉合S2 , 后閉合S1的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.S1、S2閉合后,在斷開(kāi)S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
C.先閉合S1 , 后閉合S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
D.S1、S2閉合后,在斷開(kāi)S1的瞬間,電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材質(zhì)制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量.兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無(wú)關(guān).若它們下落相同的距離,則( )
A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直導(dǎo)線MN豎直放置并通以向上的電流I , 矩形金屬線框abcd與MN處在同一平面,邊ab與MN平行,則( )
A.線框向左平移時(shí),線框中有感應(yīng)電流
B.線框豎直向上平移時(shí),線框中有感應(yīng)電流
C.線框以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框中有感應(yīng)電流
D.MN中電流突然變化時(shí),線框中有感應(yīng)電流
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播,波速為2m/s,振幅相同;某時(shí)刻的圖像如圖所示。則( )
A.甲乙兩波的起振方向相反
B.甲乙兩波的頻率之比為3:2
C.再經(jīng)過(guò)3s,平衡位置在x=7m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下
D.再經(jīng)過(guò)3s,兩波源間(不含波源)有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零
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