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（09年孝感三中調研）（12分）abc是光滑絕緣的軌道，其中ab是水平的，bc為與ab相切的位于豎起平面內的半圓，半徑R=0.4m，質量m=0.20的不帶電小球A靜止在軌道上，另一質量M=0.60，速度V0，帶正電，電量為1×10－3C的小球B與小球A發(fā)生正碰，碰后兩球粘在一起，所帶電量不變，在半圓軌道中存在水平向右勻強電場E=半圓軌道bc左側無電場。已知相碰后AB球經過半圓軌道最高點C落到軌道上距b點L=0.4m處，重力加速度g=10m/s2求：

（1）小球B的初速度v0大��；

（2）AB球碰后粘在一起，在半圓軌道上，運動的最大速度？

（3）AB球在速度最大時，球對軌道的壓力大�。�

  解析：（1）設AB在c點時的速度為VC，則由平拋運動規(guī)律得

 

      L=vCt   （1分）

 

       （1分）

 

     代入數據解得vC=1m/s

 

在AB碰后由a運動到b的過程中，由動能定理

 

 （1分）

 

代入數據解得：

 

在B與A碰撞過程中，由動量守恒

 

Mvb=（M+m）v     （1分）

 

所以，   （1分）

 

（2）電場力F=，重力G=mg=8N

 

    兩者合力F合=16N，方向與豎直方向成60°（1分）

 

當AB運動到所在位置半徑與豎直方向成60°時，速度最大；在這過程中由動能定理得（2分）

 

代入數據解得vmax=5m/s                  （1分）

 

（3）在速度最大位置FN－F合= （1分）

 

代入數據解得：FN=66N

 

由牛頓第三定律，球對軌道的壓力也為66N（2分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（09年孝感三中調研）（13分）一個半徑r=0.10m的閉合導體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻R0=1.0×10-2 W×m-1。如圖甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應強度大小隨時間變化情況如圖乙所示。

（1）分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內圓環(huán)中感應電動勢的大�。�

（2）分別求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 時間內圓環(huán)中感應電流的大小，并在圖丙中畫出圓環(huán)中感應電流隨時間變化的i-t圖象（以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期）；

（3）求在0~10s內圓環(huán)中產生的焦耳熱。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年孝感三中調研）（14分）如圖是放置在豎直平面內游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為R1 =1.0m和R2 = 3.0m的弧形軌道，傾斜直軌CD長為L = 6m且表面粗糙，動摩擦因數為μ=，其它三部分表面光滑， AB、CD與兩圓形軌道相切．現有甲、乙兩個質量為m=2kg的小球穿在滑軌上，甲球靜止在B點，乙球從AB的中點E處以v0 =10m/s的初速度水平向左運動．兩球在整個過程中的碰撞均無能量損失。已知θ =37°，（取g= 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）甲球第一次通過⊙O2的最低點F處時對軌道的壓力；

（2）在整個運動過程中，兩球相撞次數；

（3）兩球分別通過CD段的總路程．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年孝感三中調研）（15分）如圖所示，在以O為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內，有一個水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.1T，方向垂直紙面向外。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距為d=20mm，連在如圖所示的電路中，電源電動勢E=91V，內阻r=1Ω定值電阻R­1=10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω，S1、S2為A、K板上的兩上小孔，且S1、S2跟O點在垂直極板的同一直線上，OS2=2R，另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，O點跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105C/kg的正離子流由S1進入電場后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后落到熒光屏D上。離子進入電場的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計。問：

（1）請分段描述正離子自S1到熒光屏D的運動情況。

（2）如果正離子垂直打在熒光屏上，電壓表的示數多大？

（3）調節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，正離子到達熒光屏的最大范圍多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年孝感三中調研）（10分）某同學為了測電流表A1的內阻r1的精確值，有如下器材：

 

器材名稱

器材代號

器材規(guī)格

電流表

電流表

定值電阻

滑動變阻器

滑動變阻器

電源

A1

A2

R0

R1

R2

E

量程300mA,內阻約為5Ω

量程600mA,內阻約為1Ω

5Ω

0~10Ω，額定電流1A

0~250Ω，額定電流0.3A

電動勢3V，內阻較小

導線、電鍵

 

若干

 

（1）（5分）要求電流表A1的示數從零開始變化，且能多測幾組數據，盡可能減小誤差。在虛線框中畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用器材的代號。

　　　

   （2）（5分）若選測量數據中的一組來計算電流表A1的內阻r1，則所用電流表A1的內阻r1的表達式為r1=                    ；式中各符號的意義是                            

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