【題目】(18分)如圖所示,MN是水平軌道,NP是傾角θ=45°的無限長斜軌道,長為L=0.8m的細(xì)線一端固定在O點(diǎn),另一端系著質(zhì)量為mB=2kg小球B,當(dāng)細(xì)線伸直時(shí)B球剛好與MN軌道接觸但沒有擠壓。開始時(shí)細(xì)線伸直,B球靜止在MN軌道上,在MN軌道上另一個(gè)質(zhì)量為mA=3kg小球A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)。(不計(jì)一切摩擦及空氣阻力,重力加速度g=10m/s2)
(1)若A、B球發(fā)生彈性碰撞后B能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求v0的取值范圍。
(2)在滿足(1)的條件下,軌道NP上有多長的距離不會(huì)被A球擊中?
【答案】(1)m/s或m/s (2)m
【解析】(1)A、B兩球發(fā)生彈性碰撞,由動(dòng)量守恒定律得(2分)
由機(jī)械能守恒定律得(2分)
解得,(1分)
碰后B球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),有兩種情況:
第一種情況,B球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則它到最高點(diǎn)的速度(1分)
由機(jī)械能守恒定律得:(1分)
解得:m/s(1分)
第二種情況,B球運(yùn)動(dòng)的最大高度不超過L(1分)
由機(jī)械能守恒定律得:(1分)
解得:(1分)
v0的取值范圍為m/s或m/s(1分)
(2)由上可知:碰后A球的速度m/s或m/s(1分)
A球離開水平軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),有,,又由幾何關(guān)系知(2分)
解得A球落到斜軌道上與N點(diǎn)的距離(1分)
解得:m或m(1分)
故軌道NP上不會(huì)被A球擊中的距離(1分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】經(jīng)長期觀測,人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”.“雙星系統(tǒng)”由相距較近的恒星組成,每個(gè)恒星的半徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)恒星之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體,它們在相互間的萬有引力作用下,繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示為某一雙星系統(tǒng),A星球的質(zhì)量為m1,B星球的質(zhì)量為m2,它們中心之間的距離為L,引力常量為G,則下列說法正確的是( )
A. A星球的軌道半徑為
B. B星球的軌道半徑為
C. 雙星運(yùn)行的周期為
D. 若近似認(rèn)為B星球繞A星球中心做圓周運(yùn)動(dòng),則B星球的運(yùn)行周期為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一粒子源,離子源從O點(diǎn)在紙面內(nèi)均勻地向各個(gè)方向同時(shí)發(fā)射速率為v、比荷為k的帶正電的粒子,PQ是在紙面內(nèi)垂直磁場放置的厚度不計(jì)的擋板,擋板的P端與O點(diǎn)的連線與擋板垂直,距離為,且粒子打在擋板上會(huì)被吸收;不計(jì)帶電粒子的重力與粒子間的相互作用,磁場分布足夠大,求:
(1)為使最多的粒子打在板上,則擋板至少多長;
(2)若擋板足夠長,則打在板上的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間與最短時(shí)間的差值是多少;
(3)若擋板足夠長,在打在擋板上的粒子占所有粒子的比率是多少.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用電高峰期,電燈往往會(huì)變暗,其原理可簡化為如下模型.如圖所示,理想變壓器的副線圈上,通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2,輸電線的等效電阻為R,原線圈輸入有效值恒定的交流電.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),下列說法正確的是( )
A. 燈泡L1兩端的電壓增大 B. 副線圈輸出電壓減小
C. 電阻R上的電流增大 D. 原線圈輸入功率減小
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【題目】關(guān)于電阻率的說法,正確的是( )
A. 超導(dǎo)材料的電阻率總是為零
B. 電阻率ρ大的導(dǎo)體,電阻可以很小
C. 電阻率ρ與導(dǎo)體的長度L和橫截面積S有關(guān)
D. 電阻率表征了導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,由導(dǎo)體的長度決定,與溫度無關(guān)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落,紙帶上打出一系列的點(diǎn),如圖所示,相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,長度單位為cm, g 取9.8m/s2,所有計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字。
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B時(shí),重錘的速度vB=__________m/s
(2)從點(diǎn)O (點(diǎn)O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)) 到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過程中,重錘重力勢能的減小量Ep=_________J,動(dòng)能的增加量△Ek=_________J
(3)通過計(jì)算,數(shù)值上△Ep和△Ek不相等,這是因?yàn)?/span>_________________________
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【題目】在圖所示的四個(gè)電路中,電源內(nèi)阻不計(jì),兩燈泡的阻值相等并小于滑動(dòng)變阻器的最大阻值,當(dāng)分別閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭從最左端移至最右端時(shí),能使其中一個(gè)燈一直由暗變亮同時(shí),另一個(gè)燈一直由亮變暗,則符合要求的電路是( )
A. B.
C. D.
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【題目】如圖1所示為某農(nóng)莊灌溉工程的示意圖,地面與水面的距離為H。用水泵從水池抽水(抽水過程中H保持不變),龍頭離地面高h(yuǎn),水管橫截面積為S,水的密度為ρ,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。
(1)水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出,水落地的位置到管口的水平距離為10h。設(shè)管口橫截面上各處水的速度都相同。求:
a.每秒內(nèi)從管口流出的水的質(zhì)量m0;
b.不計(jì)額外功的損失,水泵輸出的功率P。
(2)在保證水管流量不變的前提下,在龍頭后接一噴頭,如圖2所示。讓水流豎直向下噴出,打在水平地面上不反彈,產(chǎn)生大小為F的沖擊力。由于水與地面作用時(shí)間很短,可忽略重力的影響。求水流落地前瞬間的速度大小v。
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【題目】我國的“天鏈一號(hào)”衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星,可為中低軌道衛(wèi)星提供數(shù)據(jù)通訊,如圖為“天鏈一號(hào)”衛(wèi)星a、赤道平面內(nèi)的低軌道衛(wèi)星b、地球的位置關(guān)系示意圖,O為地心,地球相對衛(wèi)星a、b的張角分別為θ1和θ2(θ2圖中未標(biāo)出),衛(wèi)星a的軌道半徑是b的4倍,己知衛(wèi)星a、b繞地球同向運(yùn)行,衛(wèi)星a的周期為T,在運(yùn)行過程中由于地球的遮擋,衛(wèi)星b會(huì)進(jìn)入衛(wèi)星a通訊的盲區(qū),衛(wèi)星間的通訊信號(hào)視為沿直線傳播,信號(hào)傳輸時(shí)間可忽略。下列分析正確的是( )
A. 衛(wèi)星a,b的速度之比為2:1
B. 衛(wèi)星b的周期為T/ 8
C. 衛(wèi)星b每次在盲區(qū)運(yùn)行的時(shí)間為
D. 衛(wèi)星b每次在盲區(qū)運(yùn)行的時(shí)間為
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