【題目】水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑連接,斜槽AB的豎直高度H=6.0m,傾角θ=37°。水平槽BC長d=2.0m,BC面與水面的距離h=0.80m,人與AB、BC間的動摩擦因數均為μ=0.10。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一小朋友從滑梯頂端A點無初速地自由滑下,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度的大小a;
(2)小朋友滑到C點時速度的大小υ;
(3)在從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友在水平方向位移的大小x。
【答案】(1)小朋友沿AB下滑時加速度的大小為5.2 m/s2;
(2)小朋友滑到C點時速度的大小為10 m/s;
(3)從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友在水平方向位移的大小為4m.
【解析】
解:(1)小朋友沿AB下滑時,受力情況如圖所示,根據牛頓第二定律得:
又 Ff=μFN,FN=mgcosθ
得小朋友沿AB下滑時加速度的大小為:a=gsinθ﹣μgcosθ="5.2" m/s2
(2)小朋友從A滑到C的過程中,根據動能定理得:
得小朋友滑到C點時速度的大小 v="10" m/s
(3)在從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友做平拋運動,設此過程經歷的時間為t,
小孩在水平方向的位移x=vt解得:x=4.0m.
答:(1)小朋友沿AB下滑時加速度的大小為5.2 m/s2;(2)小朋友滑到C點時速度的大小為10 m/s;
(3)從C點滑出至落到水面的過程中,小朋友在水平方向位移的大小為4m.
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【題目】如圖(a)所示,平行金屬導軌MN、PQ光滑且足夠長,固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.25 m,電阻R=0.5 Ω,導軌上停放一質量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬桿,導軌電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感應強度B=0.4 T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下,現用一外力F沿水平方向拉桿,使其由靜止開始運動,理想電壓表的示數U隨時間t變化的關系如圖(b)所示.試分析與求:
(1)分析證明金屬桿做勻加速直線運動;
(2)求金屬桿運動的加速度;
(3)寫出外力F隨時間變化的表達式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬時功率.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切,切點為B,整個軌道處在豎直平面內。一質量為m的小滑塊從導軌上離地面高為h=3R的D處無初速下滑進入圓環(huán)軌道.接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出,恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點,不計空氣阻力.
求:(1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大;
(2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大。
(3)滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架,在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q,兩個小球恰能在某一位置平衡,F將P緩慢地向左移動一小段距離,兩球再次達到平衡。若小球所帶電量不變,與移動前相比( )
A. 桿BO對Q的彈力減小
B. 桿AO對P的彈力減小
C. 桿AO對P的摩擦力增大
D. P、Q之間的距離增大
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【題目】如圖所示,兩面積較大、正對著的平行極板A、B水平放置,極板上帶有等量異種電荷.其中A極板用絕緣線懸掛,B極板固定且接地,P點為兩極板的中間位置.下列結論正確的是( )
A. 若在兩極板間加上某種絕緣介質,A、B兩極板所帶電荷量會增大
B. A、B兩極板電荷分別在P點產生電場的場強大小相等,方向相同
C. 若將A極板豎直向上平移一小段距離,兩極板間的電場強度將增大
D. 若將A極板豎直向下平移一小段距離,原P點位置的電勢將不變
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【題目】某學習興趣小組的同學為了驗證動量守恒定律,分別用如下圖的三種實驗實驗裝置進行實驗探究,圖中斜槽末端均水平。
(1)用圖甲和圖乙所示裝置進行實驗時,若入射小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2,則_________
A. B. C. D.
(2)用圖甲所示裝置進行實驗,入射小球與被碰小球均為彈性小球,第一次實驗小球的落點位置如圖用所標示的字母所示,第二次實驗將兩小球的質量改為相等,則碰撞后入射小球的位置位于_________,被碰小球位置位于___________。
(3)在用圖乙所示裝置進行實驗時(P為碰前入射小球落點的平均位置),設入射小球的質量為m1,被碰小球的質量為m2,所得“驗證動量守恒定律”的結論為(用裝置圖中的字母表示)____________。
(4)用如圖丙所示裝置驗證動量守恒定律,用輕貢細線將小球1懸掛于0點,使小球1的球心到懸點0的距離為L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B點.將小球1從右方的A點(OA與豎直方向的夾角為α)由靜止釋放,擺到最低點時恰與小球2發(fā)生正碰,碰撞后,小球1繼續(xù)向左運動到C點,小球2落到水平地面上到桌面邊緣水平距離為x的D點。實驗中已經測得上述物理量中的a、L、x,為了驗證兩球碰撞過程動量守恒,已知小球1的質量m1,小球2的質量m2,還應該測量的物理量有____________。
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【題目】一質點沿Ox直線方向做變速運動,它離開O點的距離隨時間變化的關系為 ,它的速度隨時間變化的關系為,該質點在t=0到t=2s內的平均速度和在t=2s到t=3s內的平均速度的大小分別為( )
A. 12 m/s ,39 m/s B. 8 m/s,38 m/s
C. 12 m/s,19.5 m/s D. 8 m/s,13 m/s
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【題目】一半徑為R=10cm的半圓形玻璃磚放置在豎直平面上,其截面如下圖所示.圖中O為圓心,MN為豎直方向的直徑.有一束細光線自O點沿水平方向射入玻璃磚,可以觀測到有光線自玻璃磚右側射出,現將入射光線緩慢平行下移,當入射光線與O點的距離為h=6cm時,從玻璃磚右側射出的光線剛好消失.已知光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s,則
(1)此玻璃的折射率為多少
(2)若h=5cm,求光在玻璃磚中傳播的時間。
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【題目】如圖所示,固定放置在同一水平面上的兩根平行長直金屬導軌的間距為d,導軌右端接有阻值為R的電阻,整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中.一根質量為m的導體桿ab垂直于導軌放置,且與導軌保持良好接觸,桿與導軌之間的動摩擦因數為μ.當桿在水平向左且垂直于桿的恒力F的作用下由靜止開始沿導軌運動的距離為l時,速度恰好達到最大,已知在運動過程中桿始終與導軌保持垂直.設桿接入電路的電阻為r,導軌電阻不計,重力加速度大小為g.在此過程中()
A. 桿的最大速度為
B. 通過電阻R的電荷量為
C. 恒力F做的功與摩擦力做的功的代數和等于桿的動能的變化量
D. 恒力F做的功與安培力做的功的代數和大于桿的動能的變化量
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