(10分)如圖所示,一根長為L=5m的輕繩一端固定在 O′點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn))。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動到最低點(diǎn)O時,輕繩剛好被拉斷。O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為圓心,半徑的圓弧狀的曲面,已知重力加速度為 g=10m/s2,求:
(1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大。
(2)小球從O點(diǎn)運(yùn)動到曲面的時間t;
(3)小球落至曲面上的動能Ek。
(1)N (2)s (3)J
解析試題分析:(1)設(shè)小球到達(dá)O點(diǎn)的速度為,小球由A到O的運(yùn)動過程,由機(jī)械能守恒定律得:
① 2分 在O點(diǎn),由牛頓第二定律可得: ②。卜
聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得:N 1分
(2)設(shè)小球落到曲面上所用時間為,小球由O點(diǎn)做平拋運(yùn)動,則有:、 1分
、 1分 小球落至曲面上,有: 、荨 1分
聯(lián)立③④⑤解得:s ⑥
(3)設(shè)小球落至曲面上的動能為,小球落到曲面上時下落高度: ⑦ 1分
由機(jī)械能守恒定律得: ⑧ 1分 聯(lián)立⑥⑦⑧解得:J 1分
考點(diǎn):本題考查了圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)動和機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示,光滑水平面上有A、B、C三個物塊,其質(zhì)量分別為mA= 2.0kg,mB =" 1." 0kg,mC = 1.0kg.現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接,并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近,此過程外力做108J(彈簧仍處于彈性限度內(nèi)),然后同時釋放A、B,彈簧開始逐漸變長,當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時,C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起.求:
(1)彈簧剛好恢復(fù)原長時(B與C碰撞前)A和B物塊速度的大。
(2)當(dāng)彈簧第二次被壓縮時,彈簧具有的最大彈性勢能.?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
將一個動力傳感器連接到計算機(jī)上,我們就可以測量快速變化的力,某一小球用一條不可伸長的輕繩連接,繩的另一端固定在懸點(diǎn)上,當(dāng)小球在豎直面內(nèi)來回擺動時,用動力傳感器測得繩
子對懸點(diǎn)的拉力隨時間變化的曲線如圖所示,取重力加速度g=10m/s2,求繩子的最大偏角θ。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如圖所示,質(zhì)量M="2" kg的小車靜一止在光滑的水平面上,車面上AB段是長L="1" m的光滑水平平面,與AB相切的BC部分是半徑為R=0.3 m的光滑圓弧軌道,今有一質(zhì)量m=1kg的小金屬塊以水平初速度v0從A端沖上AB面,恰能上升到圓弧軌道的最高點(diǎn)C,求初速度v0的大小。(取g="1" 0m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)如下圖所示,在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道,小球B靜止在軌道的最低點(diǎn),小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下,沿圓弧切線進(jìn)入軌道后,與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點(diǎn)C,圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),不計一切摩擦,求A、B兩球的質(zhì)量之比.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在光滑的水平面上有一長為L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C,與長木板接觸但不相連,圓弧槽的下端與木板上表面相平,B、C靜止在水平面上,F(xiàn)有滑塊A以初速從右端滑上B,并以1/2 滑離B,恰好能到達(dá)C的最高點(diǎn)。A、B、C的質(zhì)量均為m,試求:
(1)木板B上表面的動摩擦因素μ;
(2)1/4圓弧槽C的半徑R;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上,軌道半徑為R,MN為直徑且與水平面垂直,直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進(jìn)軌道,到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞,碰后兩球粘在一起飛出軌道,落地點(diǎn)距N為2 R。重力加速度為g,忽略圓管內(nèi)徑,空氣阻力及各處摩擦均不計,求
(1)粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時間t;
(2)小球A沖進(jìn)軌道時速度v的大小。
(3)小球A與小球B球碰撞前瞬間對軌道的壓力多大?方向如何?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)2013年6月11日下午,神舟十號載人飛船進(jìn)入近地點(diǎn)距地心為r1、遠(yuǎn)地點(diǎn)距地心為r2的橢圓軌道正常運(yùn)行。已知地球質(zhì)量為M,引力常量為G,地球表面處的重力加速度為g,飛船在近地點(diǎn)的速度為v1,飛船的質(zhì)量為m。若取距地球無窮遠(yuǎn)處為引力勢能零點(diǎn),則距地心為r、質(zhì)量為m的物體的引力勢能表達(dá)式為,求:
(1)地球的半徑;
(2)飛船在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
塔式起重機(jī)模型如圖(a),小車P沿吊臂向末端M水平勻速運(yùn)動,同時將物體Q從地面豎直向上勻加速吊起,圖(b)中能大致反映Q運(yùn)動軌跡的是
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