【題目】如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m,傾角θ=,BC長s=4m,CD弧的半徑為R=2m,O為其圓心,∠COD=。整個裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q=+3×10 -3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運(yùn)動。若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin=0.6,cos=0.8,g=10m/s2,物體運(yùn)動過程中電荷量不變。求:
(1)物體在AB軌道上運(yùn)動時,重力和電場力的合力對物體所做的總功;
(2)物體在C點對軌道的壓力大小為多少;
(3)用物理知識計算物體能否到達(dá)D點,若能算出通過D點的速度;若不能說明理由。
【答案】(1)W=0(2)27N(3)物體能到達(dá)D點
【解析】
(1)物體所受重力和電場力的合力大小為
設(shè)合力F與豎直方向的夾角為α,則
即
所以物體在軌道AB上運(yùn)動時,重力和電場力的合力與軌道AB垂直,對物體做的總功為W=0;
(2) 從A→B過程,根據(jù)受力分析可知,物體下滑過程受到的滑動摩擦力為:
f=μFN=μ(mgcos+qEsin)
代入數(shù)據(jù)解得:
f=1N
A→C過程,由動能定理得:
可得:
在C點,由重力和軌道支持力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:
代入數(shù)據(jù)解得:
N=27N
(3)重力和電場力的合力為:
方向與豎直方向成斜向左下方,所以D點即為圓周運(yùn)動中的等效最高點,物體到達(dá)D點的最小速度設(shè)為vD,則:
解得:
要到達(dá)D點,在C點速度至少為v,從C→D,由動能定理得
解得:
則知v=vC,所以物體恰能到達(dá)D點
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖像。將這個電阻R分別接到a、b兩電源上,那么( )
A.R接到a電源上,電源的效率較高
B.R接到b電源上,電源的效率較高
C.R接到a電源上,電源的輸出功率較大
D.R接到b電源上,電源的輸出功率較大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為用力傳感器和氣墊導(dǎo)軌探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗裝置。用力傳感器記錄滑塊受到拉力的大小,在氣墊導(dǎo)軌上相距L的A、B兩點各安裝一個光電門,在滑塊上固定一寬度為d的擋光條:
實驗主要步驟如下:
調(diào)整導(dǎo)軌,使滑塊的擋光條通過A、B兩個光電門的擋光時間______填“相等”或“不相等”,這樣做的目的是:______;
把細(xì)線的一端與滑塊相連,另一端通過定滑輪依次與力傳感器、鉤碼相連。為保證實驗過程中力傳感器的示數(shù)不變,必須調(diào)節(jié)滑輪的高度使細(xì)線與導(dǎo)軌______;
接通電源后,從光電門A的右端釋放滑塊,滑塊在細(xì)線拉力作用下運(yùn)動,記錄力傳感器的示數(shù)F的大小及擋光條分別到達(dá)A、B兩速光電門時的擋光時間、,并利用______計算出滑塊的加速度;
改變所掛鉤碼的數(shù)量,重復(fù)的操作;
若鉤碼與力傳感器的總質(zhì)量不是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量,由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出的小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖像,如圖所示,與本實驗相符的是______。
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】據(jù)報道科學(xué)家們在距離地球20萬光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外“宜居”行星.假設(shè)該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍,半徑約為地球半徑的4倍。若宇航員登陸該行星,在該行星表面將一小球以4m/s的速度豎直向上拋出,空氣阻力忽略不計,已知地球表面重力加速度g=10 m/s2 .下列說法正確的是
A.該行星表面重力加速度大小為16 m/s2
B.經(jīng)過2 s小球落回拋出點
C.經(jīng)過2 s小球上升到最高點
D.小球上升的最大高度為0.8 m
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的登月器與航天飛機(jī)連接在一起,隨航天飛機(jī)繞月球做半徑為3R( R為月球半徑)的圓周運(yùn)動。當(dāng)它們運(yùn)行到軌道的A點時,登月器被彈離, 航天飛機(jī)速度變大,登月器速度變小且仍沿原方向運(yùn)動,隨后登月器沿橢圓登上月球表面的B點,在月球表面逗留一段時間后,經(jīng)快速起動仍沿原橢圓軌道回到分離點A與航天飛機(jī)實現(xiàn)對接。若物體只受月球引力的作用,月球表面的重力加速度用g月表示,已知科學(xué)研究表明,天體在橢圓軌道上運(yùn)行的周期的平方與軌道半長軸的立方成正比。求:
(1)月球的第一宇宙速度是多少?
(2)登月器與航天飛機(jī)一起在圓周軌道上繞月球運(yùn)行的周期是多少?
(3)若登月器被彈射后,航天飛機(jī)的橢圓軌道長軸為8R,則為保證登月器能順利返回A點,登月器可以在月球表面逗留的時間是多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一均勻帶電的絕緣球球心位于坐標(biāo)原點O,規(guī)定x軸的正方向為電場正方向,則沿x軸的電場強(qiáng)度如圖所示,下列說法正確的是
A.球體半徑大小為x0
B.x>x0時,電場方向沿x軸負(fù)方向
C.x=x2位置比x=x1位置電勢低
D.x=-x0位置與x=x0位置電勢相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組測量一金屬絲(被測阻值約為25)的電阻率,可選擇的器材有:
A.電流表Gg內(nèi)阻Rg=120,滿偏電流Ig=3 mA
B.電流表A,內(nèi)阻約為5,量程為0~0.1 A
C.螺旋測微器
D.電阻箱R0(0~9 999 n,0.5 A)
E.滑動變阻器R(5 ,1 A)
F.干電池組(3 V,0. 05)
G.一個開關(guān)和導(dǎo)線若干
實驗操作如下:
(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑,其示數(shù)部分如圖甲所示,則該次測量測得直徑d=_____mm;
(2)把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表使用,最大測量電壓為3V,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=_____;
(3)用改裝好的電壓表設(shè)計一個測量電阻的實驗電路,根據(jù)提供的器材和實驗需要,請將圖乙中電路圖補(bǔ)畫完整_____;
(4)用刻度尺測量出了電阻絲有效長度L,依據(jù)公式,實驗小組測得了電阻率。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖中虛線所示為靜電場中的等差等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面2的電勢為0,一帶負(fù)電的點電荷在靜電力的作用下運(yùn)動,經(jīng)過A、B點時的動能分別為21eV和3eV.當(dāng)這一點電荷運(yùn)動到某一位置其電勢能變?yōu)椋?/span>15eV時,它的動能為
A. 9eVB. 15 eV
C. 24eVD. 30 eV
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為探測某X星球,科學(xué)家設(shè)想駕駛飛船通過變軌到達(dá)X星球表面進(jìn)行科學(xué)勘探。假設(shè)X星球半徑為R,X星球表面的重力加速度為g0,飛船沿距X星球表面高度為8R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動,到達(dá)軌道的A點時點火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,到達(dá)軌道的近星點B時再次點火進(jìn)入X星球近星軌道Ⅲ繞天體球做圓周運(yùn)動。下列判斷正確的是( 。
A.飛船在軌道Ⅲ繞X星球運(yùn)動一周所需的時間
B.飛船在A點處點火變軌時,速度增大
C.飛船在軌道Ⅱ飛行的周期為
D.飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com