【題目】如圖,位于豎直平面內的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成,圓弧半徑Oa水平,b點為拋物線頂點.已知h=2m,s= m.取重力加速度大小g=10m/s2

(1)一小環(huán)套在軌道上從a點由靜止滑下,當其在bc段軌道運動時,與軌道之間無相互作用力,求圓弧軌道的半徑;
(2)若環(huán)從b點由靜止因微小擾動而開始滑下,求環(huán)到達c點時速度的水平分量的大。

【答案】
(1)

解:當其在bc段軌道運動時,與軌道之間無相互作用力,則在bc上只受重力,做平拋運動,則有:

=

則在b點的速度 ②,

從a到b的過程中,根據(jù)動能定理得:

解得:R=0.25m.


(2)

解:從b點下滑過程中,初速度為零,只有重力做功,b到c的過程中,根據(jù)動能定理得:

因為物體滑到c點時與豎直方向的夾角等于(1)問中做平拋運動過程中經(jīng)過c點時速度與豎直方向的夾角相等,設為θ,

則根據(jù)平拋運動規(guī)律可知 ⑤,

根據(jù)運動的合成與分解可得

由①②③④⑤⑥解得:v水平= m/s


【解析】(1)當其在bc段軌道運動時,與軌道之間無相互作用力,則在bc上只受重力,做平拋運動,根據(jù)平拋運動基本公式求出b點速度,再根據(jù)動能定理求解R;(2)下滑過程中,初速度為零,只有重力做功,b到c的過程中,根據(jù)動能定理列式,根據(jù)平拋運動基本公式求出c點速度方向與豎直方向的夾角,再結合運動的合成與分解求解.

練習冊系列答案
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【題目】如圖,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚,在O點發(fā)生反射和折射,折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶.若入射點由AB緩慢移動,并保持白光沿半徑方向入射到O點,觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失.在光帶未完全消失之前,反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是(  )

A.增強,紫光
B.增強,紅光
C.減弱,紫光
D.減弱,紅光

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【題目】若物體做簡諧運動,則下列說法中正確的是 (  )

A.若位移為負值,則速度一定為正值,加速度也一定為正值

B.物體通過平衡位置時,所受合力為零,回復力為零,處于平衡狀態(tài)

C.物體每次通過同一位置時,其速度不一定相同,但加速度一定相同

D.物體的位移增大時,動能增加,勢能減少

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【題目】氫原子基態(tài)的能量為E1=﹣13.6eV.大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài).由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中,頻率最大的光子能量為﹣0.96E1 , 頻率最小的光子的能量為eV(保留2位有效數(shù)字),這些光子可具有種不同的頻率.

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【題目】某同學利用圖(a)所示電路測量電容器充電時兩極板間的電壓隨時間的變化.實驗中使用的器材為:電池E(內阻很。、開關S1和S2、電容器C(約100μF)、電阻R1(約200kΩ)、電阻R2(1kΩ)、電壓表 (量程6V)、秒表、導線若干.

(1)按圖(a)所示的電路原理圖將圖(b)中實物圖連線.

(2)先閉合開關S2 , 再斷開開關S2;閉合開關S1 , 同時按下秒表開始計時,若某時刻電壓表的示數(shù)如圖(c)所示,電壓表的讀數(shù)為V(保留2位小數(shù)).

(3)該同學每隔10s記錄一次電壓表的讀數(shù)U,記錄的數(shù)據(jù)如表所示,在圖(d)給出的坐標紙上繪出U﹣t圖線 . 已知只有一個數(shù)據(jù)點誤差較大,該數(shù)據(jù)點對應的表中的時間是s.

時間t/s

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

電壓U/V

2.14

3.45

4.23

4.51

5.00

5.18


(4)電路中C、R2和S2構成的回路的作用是

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【題目】某同學觀察布朗運動并提出這樣的觀點,正確的是

A.布朗運動指的是花粉微粒的無規(guī)則運動

B.布朗運動指的是液體分子的無規(guī)則運動

C.溫度為0℃時,液體分子的平均動能為零

D.花粉微粒越大,其無規(guī)則運動越劇烈

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【題目】如圖所示,AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖,其頂角θ=83°.今有一束單色光線在橫截面內從OA的中點E沿垂直OA的方向射入玻璃磚,一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出,不考慮多次反射作用.試做出光路圖并求玻璃的折射率n . (sin37°=0.6)

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【題目】如圖所示,在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,依次將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在光具座上,調節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度.

如表是小華同學實驗時記錄的幾組數(shù)據(jù):

實驗次數(shù)

物距u/cm

像距v/cm

1

30

15

2

20

20

3

15

30

4

5

/


(1)第4次實驗時所成像的特點是?
(2)當光屏上得到一個倒立縮小的實像時,保持透鏡的位置不變,要使屏上的像變大些,應將蠟燭與透鏡怎樣操作?,將光屏與透鏡怎樣操作?
(3)第1次實驗時,小華將一近視眼鏡緊貼在凸透鏡的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,應將光屏向透鏡方向怎樣移動?

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【題目】一質量為1kg的質點靜止于光滑水平面上,從t=0時刻開始,受到如圖所示的水平外力作用,下列說法正確的是( )

A.第1 s末物體的速度為2m/s
B.第2s末外力做功的瞬時功率最大
C.第1 s內與第2s內質點動量增加量之比為1:2
D.第1 s內與第2s內質點動能增加量之比為4:5

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