【題目】如圖所示,半徑為1 m的光滑半圓形管道AB,與水平面相切與A點(diǎn),固定在豎直面內(nèi),管道內(nèi)有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球(可看做質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量為1 kg,在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)圓周最高點(diǎn)B后,經(jīng)0.3 s垂直打到傾角為45°的斜面上的C點(diǎn).取g=10 m/s2.求:
(1)C與B點(diǎn)的水平距離;
(2)球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力.
【答案】(1)0.9 m (2)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力方向向下,大小為1 N
【解析】試題分析:小球恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰到,說(shuō)明小球在C點(diǎn)豎直方向的分速度和水平分速度相等,代入公式即可解題;小球經(jīng)過(guò)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí),做圓周運(yùn)動(dòng),所受軌道作用力與重力一起提供向心力。
(1)小球在C點(diǎn)的豎直分速度vy=gt
水平分速度vx=vytan 45°
則B點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離為x=vxt
解得:vx=3m/s x=0.9 m
(2)小球經(jīng)過(guò)管道的B點(diǎn)時(shí)與管道之間無(wú)作用力重力提供向心力:
解得:
因?yàn)?/span>,所以則軌道對(duì)小球的作用力方向向上
在B點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得:
代入數(shù)據(jù)得:NB=1 N
根據(jù)牛頓第三定律可知小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力方向向下
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向;在y<0的空間中,存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直xy平面(紙面)向外.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子,經(jīng)過(guò)y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過(guò)x軸上x=2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并經(jīng)過(guò)y軸上y=-2h處的P3點(diǎn).不計(jì)重力.求
(l)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。
(2)粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向.
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從容器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng),其初速度幾乎為0,然后經(jīng)過(guò)S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后打到照相底片D上,
(1)求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率
(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有一水平面連接兩個(gè)斜面,一小球從其中一斜面上的O點(diǎn)以初速度做平拋運(yùn)動(dòng),A、C兩點(diǎn)在斜面上,B點(diǎn)在水平面上,O、A、B、C點(diǎn)在同一個(gè)豎直面內(nèi),則
A. 大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在A點(diǎn)
B. 大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在B點(diǎn)
C. 大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在C點(diǎn)
D. 一定不能垂直打在斜面或平面上的任何一個(gè)位置
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式,圖甲和圖乙是其工作原理示意圖.圖甲中的A、B是電阻可忽略的導(dǎo)體電極,兩個(gè)電極間的間距為d,這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻相連.假設(shè)等離子體(高溫下電離的氣體,含有大量的正負(fù)帶電粒子)垂直于磁場(chǎng)進(jìn)入兩極板間的速度均為v0.整個(gè)發(fā)電裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度大小為B,方向如圖乙所示.
(1)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),請(qǐng)推導(dǎo)該磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E的大;
(2)開(kāi)關(guān)閉合后,
a.如果電阻R的兩端被短接,此時(shí)回路電流為I,求磁流體發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻r;
b.我們知道,電源是通過(guò)非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,請(qǐng)你分析磁流體發(fā)電機(jī)的非靜電力是由哪個(gè)力充當(dāng)?shù)模涔ぷ鬟^(guò)程如何.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻r1的電路如圖甲所示。供選擇的儀器如下:
A.待測(cè)電流表G1(0~lmA,內(nèi)阻約為200Ω);
B.電流表G2(0~6mA,內(nèi)阻約為50Ω);
C.定值電阻R1 (300Ω);
D.定值電阻R2 (50Ω);
E.滑動(dòng)變阻器R3(0~500Ω);
F.滑動(dòng)變阻器R4(0~10Ω);
G.干電池(l.5V);
H.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)定值電阻應(yīng)選________,滑動(dòng)變器應(yīng)選________。(均填器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào))
(2)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖連接電路,________________________________;
②閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2;
③________________________________________________________________;
④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),在圖14乙中作出相應(yīng)圖線。
(3)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式:_________________(用題中所給字母表示)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有一豎直平面直角坐標(biāo)系,Oy豎直向上,在二、三象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在一、四象限存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在一光滑絕緣、長(zhǎng)為l的空心細(xì)管中,有一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球N,管的右端開(kāi)口,小球初始位置坐標(biāo)為(-l,2l),小球和管均靜止,現(xiàn)管獲得沿y軸負(fù)方向的速度做勻速運(yùn)動(dòng),管口到達(dá)O點(diǎn)時(shí)小球從管中射出,且恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),忽略小球?qū)苓\(yùn)動(dòng)的影響,重力加速度為g,求:
(1)小球從管中射出時(shí),相對(duì)坐標(biāo)系的速度;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(3)在管開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),一個(gè)不帶電,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球N,初始坐標(biāo)為(2l,5l),同時(shí)由靜止釋放,恰與M相遇,寫出與l的關(guān)系式。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的圓弧形不光滑管道半徑R=0.8 m,A端與圓心O等高,AD為水平面,B點(diǎn)為管道的最高點(diǎn)且在O的正上方.一個(gè)小球質(zhì)量m=0.5 kg,在A點(diǎn)正上方高h=2.0 m處的P點(diǎn)由靜止釋放,自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入管道并通過(guò)B點(diǎn),過(guò)B點(diǎn)時(shí)小球的速度vB為4 m/s,小球最后落到AD面上的C點(diǎn)處.不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.求:
(1)小球過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度vA的大小;
(2)小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力;
(3)落點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有一個(gè)半徑為R的光滑圓軌道,現(xiàn)給小球一個(gè)初速度,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則關(guān)于小球在過(guò)最高點(diǎn)的速度v,下列敘述中正確的是( )
A. v的極小值為
B. v由零逐漸增大,軌道對(duì)球的彈力逐漸增大
C. 當(dāng)v由值逐漸增大時(shí),軌道對(duì)小球的彈力也逐漸增大
D. 當(dāng)v由值逐漸減小時(shí),軌道對(duì)小球的彈力逐漸增大
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