【題目】有一種兒童玩具,原理如圖所示。A處有一個固定在光滑水平面的小擋板,彈簧的自然長度小于AB。一質(zhì)量為m、電量為+q的小球通過一根細(xì)繩與擋板連在一起,彈簧與擋板、小球接觸但不粘連。開始時彈簧被壓縮,彈性勢能Ep=8mgR,BC為與水平面無縫連接的半徑為R的光滑半圓軌道。整個裝置處于方向豎直向下、場強(qiáng)的勻強(qiáng)電場中,F(xiàn)燒斷細(xì)繩,小球經(jīng)過半圓軌道從C點(diǎn)飛出,重力加速度為g。求:

(1)小球在B點(diǎn)處對軌道的壓力;

(2)小球從C處出來后落到地面上的位置與C點(diǎn)的水平距離x。

【答案】(1) 方向豎直向下。 (2)

【解析】

1)小球機(jī)械能守恒,求出B點(diǎn)速度,然后根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解即可;

2)根據(jù)動能定理求出C點(diǎn)速度,然后根據(jù)類平拋運(yùn)動進(jìn)行求解即可;

1)從開始運(yùn)動到B點(diǎn),小球機(jī)械能守恒,則,解得:

B處,由牛頓第二定律有:,解得:

由牛頓第三定律,小球在B處對軌道的壓力是,方向豎直向下;

2)小球從BC,由動能定理有:

解得:

小球從C點(diǎn)拋出后做類平拋運(yùn)動,,,

整理可以得到:。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018年是中國航天里程碑式的高速發(fā)展年,是屬于中國航天的超級2018”。例如,我國將進(jìn)行北斗組網(wǎng)衛(wèi)星的高密度發(fā)射,全年發(fā)射18顆北斗三號衛(wèi)星,為一帶一路沿線及周邊國家提供服務(wù)。北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。圖為其中一顆靜止軌道衛(wèi)星繞地球飛行的示意圖。已知該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的周期為T,地球質(zhì)量為M、半徑為R,引力常量為G。

1)求靜止軌道衛(wèi)星的角速度ω;

2)求靜止軌道衛(wèi)星距離地面的高度h1;

3)北斗系統(tǒng)中的傾斜同步衛(wèi)星,其運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有一定夾角,它的周期也是T,距離地面的高度為h2。視地球?yàn)橘|(zhì)量分布均勻的正球體,請比較h1h2的大小,并說出你的理由。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)分布有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里,一帶正電的粒子從圖中A點(diǎn)射入圓形磁場中,速度方向與AO間的夾角為30°,粒子的電荷量為q、質(zhì)量為m,在磁場中經(jīng)過時間后從C點(diǎn)(沒有畫出)離開磁場區(qū)域,(粒子重力不計(jì))則下列說法中正確的是

A. A、C兩點(diǎn)間的距離為2R

B. AC兩點(diǎn)間的距離為R

C. 若把帶正電的粒子換成帶負(fù)電的粒子,其他條件不變,則粒子在磁場中時間為

D. 若把帶正電的粒子換成帶負(fù)電的粒子,其他條件不變,則粒子在磁場中時間為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)家里有一卷鎳鉻合金絲(表面絕緣層很薄)如圖甲所示,他上網(wǎng)查出了其電阻率為ρ,拿到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室用學(xué)過的方法測總長度。他選用的器材有多用電表、電壓表、定值電阻、單刀雙擲開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。

測量步驟如下

(1)使用螺旋測微器測量合金絲伸出部分的鎳鉻合金絲的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則鎳鉻合金絲的直徑D___________mm。

(2)使用多用電表粗測其總電阻,選擇歐姆擋“×10”倍率進(jìn)行測量,多用電表的示數(shù)如圖丙所示,則讀數(shù)為___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路求合金絲的電阻,其中Rx為待測合金絲,R0為定值電阻,S2為單刀雙擲開關(guān),當(dāng)S2打向1時電壓表讀出數(shù)值U1,打向2時電壓表讀出數(shù)值U2。請按他的實(shí)驗(yàn)原理圖在圖乙中連接好未曾連接的導(dǎo)線________。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的鎳鉻合金絲的電阻值,可根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算這卷鎳鉻合金絲的長度表達(dá)式是L=___________(U1U2、D、R0ρ來表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于線框平面,其邊界與正方形線框的邊平行,F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場,如下圖所示

A四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同

B四種情況下ab兩端的電勢差都相等

C四種情況下流過線框的電荷量都相等

D四種情況下磁場力對線框做功的功率都相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,沿水平方向放置的平行金屬板ab,分別與電源的正、負(fù)極相連,兩板的中央沿豎直方向各有一個小孔,今有一個帶正電的液滴,自小孔的正上方的P點(diǎn)由靜止自由落下,先后穿過兩個小孔后的速度為v1.若使a板不動,若保持電鍵K斷開或閉合,b 板向上或向下平移一小段距離,相同的液滴仍然從P點(diǎn)由靜止自由落下,先后穿過兩個小孔后的速度為v2,在不計(jì)空氣阻力的情況下,下列說法正確的是(

A. 若電鍵K保持閉合,向下移動b板,則v2>v1

B. 若電鍵K閉合一段時間后再斷開,向下移動b板,則v2>v1

C. 若電鍵K保持閉合,無論向上或向下移動b板,則v2=v1

D. 若電鍵K閉合一段時間后再斷開,無論向上或向下移動b板,則v2<v1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,一個簡單的閉合電路由內(nèi)、外兩部分電路構(gòu)成。已知內(nèi)電路的電源是一個化學(xué)電池,電池的正、負(fù)極附近分別存在著化學(xué)反應(yīng)層,反應(yīng)層中非靜電力(化學(xué)作用)把正電荷從電勢低處移到電勢高處,在這兩個地方,電勢會沿電流方向躍升。這樣整個閉合電路的電勢高低變化情況如圖2所示,圖2中各點(diǎn)位置的高低表示電路中相應(yīng)各點(diǎn)電勢的高低,D點(diǎn)的高度略低于C點(diǎn)。若減小外電路電阻R,則下列說法正確的是

A. CD兩點(diǎn)之間的高度差將變大

B. A、D兩點(diǎn)之間的高度差和CB兩點(diǎn)之間的高度差之和將變小

C. A、B兩點(diǎn)之間的高度差不變

D. 在電子從A點(diǎn)經(jīng)DC移動至B點(diǎn)的過程中,非靜電力做功將變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】10分)某同學(xué)在探究性實(shí)驗(yàn)中需要精確地測量某靈敏電流計(jì)(微安表)的內(nèi)電阻,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,實(shí)驗(yàn)室可供他使用的器材如下:

A待測電流計(jì)(量程500uA,內(nèi)阻約1kΩB電阻箱R(阻值9999Ω

C滑動變阻器R1(最大阻值10ΩD滑動變阻器R2(最大阻值1kΩ

E電源(電動勢3V,內(nèi)阻不計(jì)) F開關(guān)一只,導(dǎo)線若干

請你用筆畫代替導(dǎo)線,按圖甲的方案將圖乙中的實(shí)物圖連成可供測量的實(shí)驗(yàn)電路;

在某一次測量中,得到了如上圖所示的數(shù)據(jù),則R= Ω;I= uA

實(shí)驗(yàn)時,該同學(xué)把滑動變阻器的滑片調(diào)至適當(dāng)位置處,而后保持滑動變阻器的阻值不變,通過調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,使流過靈敏電流計(jì)的示數(shù)I發(fā)生變化,為使測量出的Rg值誤差較小,需保證在調(diào)節(jié)電阻箱阻值R時,盡可能不改變R與電流計(jì)兩端的電壓值之和,則滑動變阻器應(yīng)選擇 (填“R1“R2);

若操作過程中得到如圖丙所示的(1/I—R)圖線,若已知斜率為k,縱截距為b,則根據(jù)圖線,求得電流表內(nèi)阻Rg= (請用字母表示);

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度L=0.5m一端連接R=1Ω的電阻.導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.質(zhì)量1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,電阻r=0.25Ω,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動,速度v=5m/s.求:

1)感應(yīng)電動勢EMN兩點(diǎn)間的電勢差;

2)在2s時間內(nèi),拉力做的功;

3)在2s末,撤去拉力,棒會逐漸減速直至停止運(yùn)動。求全過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案