【題目】如圖所示，底端切線水平且豎直放置的光滑圓弧軌道的半徑為R=2m，其軌道底端P距地面的高度為h=5m，P與右側(cè)豎直墻的距離為L=1.8m，Q為圓弧軌道上的一點(diǎn)，它與圓心O的連線OQ與豎直方向的夾角為53°．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=100g、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）試求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大；

（2）若小球每次和豎直墻壁的碰撞均是彈性碰撞，則小球的最終落地點(diǎn)離右側(cè)墻角B點(diǎn)的距離。（小球和地面碰撞后不再?gòu)椘穑?/span>

【答案】(1) (2)

【解析】（1）小球由Q到P的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得①

在P點(diǎn)小球所受的支持力為F，由牛頓第二定律有②，

聯(lián)立①②兩式解得F=1.8N，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?/span>1.8N

（2）小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度的大小為v，由①可得v=4m/s④

若右側(cè)無(wú)墻壁，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間⑤

聯(lián)立④⑤解得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程x=vt=4cm

由彈性碰撞和鏡面對(duì)稱(chēng)的規(guī)律可知，小球和左右兩側(cè)豎直墻壁各碰一次后，落到地面上，落點(diǎn)與B點(diǎn)相距

點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及圓周運(yùn)動(dòng)向心力得來(lái)源是解決本題的關(guān)鍵。

【題型】解答題
【結(jié)束】
11

【題目】如圖所示，相距L=0.5m的平行導(dǎo)軌MNS、PQT處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平導(dǎo)軌處的磁場(chǎng)方向豎直向上，光滑傾斜導(dǎo)軌處的磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下，質(zhì)量均為m=40g，電阻均為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直放置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為M=200g的物體C，用絕緣細(xì)線繞 過(guò)光滑的定滑輪分別與導(dǎo)體棒ab、cd相連接，細(xì)線沿導(dǎo)軌中心線且在導(dǎo)軌平面內(nèi)，細(xì)線與滑輪質(zhì)量不計(jì)，已知傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=37°，水平導(dǎo)軌與ab棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)中始終不離開(kāi)傾斜導(dǎo)軌，物體C由靜止釋放，當(dāng)它達(dá)到最大速度時(shí)下落高度h=1m，試求這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：（）：

（1）物體C能達(dá)到的最大速度；

（2）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？

（3）連接cd棒的細(xì)線對(duì)cd棒做的功是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）設(shè)C達(dá)到最大速度為，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為①

由歐姆定律可得回路中的電流強(qiáng)度為②

金屬導(dǎo)體棒ab、cd受到的安培力為F=BIL③

線中張力為，導(dǎo)體棒ab、cd及物體C的受力如圖，

由平衡條件可得：

④

聯(lián)立①②③④解得

（2）系統(tǒng)在該過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得⑥，聯(lián)立⑤⑥將h=1m代入可得⑦

（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

由第二問(wèn)的計(jì)算結(jié)果可知，這一過(guò)程由電流產(chǎn)生的內(nèi)能

又因?yàn)?/span>ab棒、cd棒的電阻相等，故電流通過(guò)cd棒產(chǎn)生的內(nèi)能

對(duì)導(dǎo)體棒cd，設(shè)這一過(guò)程中細(xì)線對(duì)其做的功為W，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得⑧

聯(lián)立⑤⑦⑧可得W=0.84J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】xy平面內(nèi)，在y<0的區(qū)域存在垂直xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。abcd為半徑為R 的閉合圓形鋁線圈，圓心的坐標(biāo)為（0，0.5R），通有方向?yàn)?/span>abcda的恒定電流，線圈豎直放置，此時(shí)線圈恰好靜止。重力加速度為g。下列能使線圈的加速度大小變?yōu)?/span>2g的是

A. 僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小改為3B

B. 僅將線圈以y軸為軸轉(zhuǎn)90°

C. 僅將線圈以x軸為軸轉(zhuǎn)180°

D. 僅將線圈向下移動(dòng)至圓心位于原點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】隨著電子技術(shù)的發(fā)展，霍爾傳感器被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)的各個(gè)系統(tǒng)中。其中霍爾轉(zhuǎn)速傳感器在測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，情景簡(jiǎn)化如圖(a)所示，被測(cè)量轉(zhuǎn)子的輪齒(具有磁性)每次經(jīng)過(guò)霍爾元件時(shí)，都會(huì)使霍爾電壓發(fā)生變化，傳感器的內(nèi)置電路會(huì)將霍爾電壓調(diào)整放大，輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，霍爾元件的原理如圖(b)所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 霍爾電壓是由于元件中定向移動(dòng)的載流子受到電場(chǎng)力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的

B. 若霍爾元件的前端電勢(shì)比后端低，則元件中的載流子為負(fù)電荷

C. 在其它條件不變的情況下，霍爾元件的厚度c越大，產(chǎn)生的霍爾電壓越高

D. 若轉(zhuǎn)速表顯示1800r/min，轉(zhuǎn)子上齒數(shù)為150個(gè)，則霍爾傳感器每分鐘輸出12個(gè)脈沖信號(hào)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的圖象。此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，且當(dāng)t=0.55s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P恰好第3次到達(dá)y軸正方向最大位移處。問(wèn)：

(1)該簡(jiǎn)諧橫波的波速v的大小和方向如何?

(2)從t=0至t=1.2s，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程s是多少?

(3)當(dāng)t=1.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q相對(duì)于平衡位置的位移的大小是多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，相距L=0.5m的平行導(dǎo)軌MNS、PQT處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平導(dǎo)軌處的磁場(chǎng)方向豎直向上，光滑傾斜導(dǎo)軌處的磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下，質(zhì)量均為m=40g，電阻均為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直放置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為M=200g的物體C，用絕緣細(xì)線繞 過(guò)光滑的定滑輪分別與導(dǎo)體棒ab、cd相連接，細(xì)線沿導(dǎo)軌中心線且在導(dǎo)軌平面內(nèi)，細(xì)線與滑輪質(zhì)量不計(jì)，已知傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=37°，水平導(dǎo)軌與ab棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒cd運(yùn)動(dòng)中始終不離開(kāi)傾斜導(dǎo)軌，物體C由靜止釋放，當(dāng)它達(dá)到最大速度時(shí)下落高度h=1m，試求這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：（）：

（1）物體C能達(dá)到的最大速度；

（2）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？

（3）連接cd棒的細(xì)線對(duì)cd棒做的功是多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）設(shè)C達(dá)到最大速度為，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為①

由歐姆定律可得回路中的電流強(qiáng)度為②

金屬導(dǎo)體棒ab、cd受到的安培力為F=BIL③

線中張力為，導(dǎo)體棒ab、cd及物體C的受力如圖，

由平衡條件可得：

④

聯(lián)立①②③④解得

（2）系統(tǒng)在該過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得⑥，聯(lián)立⑤⑥將h=1m代入可得⑦

（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

由第二問(wèn)的計(jì)算結(jié)果可知，這一過(guò)程由電流產(chǎn)生的內(nèi)能

又因?yàn)?/span>ab棒、cd棒的電阻相等，故電流通過(guò)cd棒產(chǎn)生的內(nèi)能

對(duì)導(dǎo)體棒cd，設(shè)這一過(guò)程中細(xì)線對(duì)其做的功為W，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得⑧

聯(lián)立⑤⑦⑧可得W=0.84J

點(diǎn)睛本題考查了導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要知道在不同時(shí)刻導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)如果計(jì)算，也要會(huì)用能量守恒求焦耳熱，

【題型】解答題
【結(jié)束】
12

【題目】下列說(shuō)法正確的是__________

A．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)了花粉分子在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B．外界對(duì)氣體做正功，氣體的內(nèi)能不一定增加

C．影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和氣壓的差距

D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律

E．晶體熔化過(guò)程中，分子的平均動(dòng)能保持不變，分子勢(shì)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩光滑固定斜面的傾角分別為30°和45°，質(zhì)量分別為2 m和m的兩個(gè)滑塊用不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放;若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的彈力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用

B. 系統(tǒng)在兩種情形下的加速度大小相同

C. 交換位置后系統(tǒng)的加速度變大

D. 質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,在同一軌道平面上的三個(gè)人造地球衛(wèi)星A、B、C,在某一時(shí)刻恰好在同一條直線上,它們的軌道半徑之比為1:2:3,質(zhì)量相等,則下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 三顆衛(wèi)星的加速度之比為9:4:1

B. 三顆衛(wèi)星具有機(jī)械能的大小關(guān)系為EA<EB<EC

C. B衛(wèi)星加速后可與A衛(wèi)星相遇

D. A衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)27周后,C衛(wèi)星也恰回到原地點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將氣墊導(dǎo)軌固定在水平桌面上，調(diào)節(jié)旋鈕使其水平．在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪，在B處固定一光電門(mén)，測(cè)出滑塊及遮光條的總質(zhì)量為M，將質(zhì)量為m的鉤碼通過(guò)細(xì)線與滑塊連接．打開(kāi)氣源，滑塊從A處由靜止釋放，寬度為b的遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)擋光時(shí)間為t，取擋光時(shí)間t內(nèi)的平均速度作為滑塊經(jīng)過(guò)B處的速度，A、B之間的距離為d，重力加速度為g.

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為________mm.

（2）調(diào)整光電門(mén)的位置，使得滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)鉤碼沒(méi)有落地．滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能增加量ΔEk為________，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量ΔEp為________．(以上結(jié)果均用題中所給字母表示)

（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)ΔEk總是略大于ΔEp，可能的原因是________．

A. 存在空氣阻力

B. 滑塊沒(méi)有到達(dá)B點(diǎn)時(shí)鉤碼已經(jīng)落地

C. 測(cè)出滑塊左端與光電門(mén)B之間的距離作為d

D. 測(cè)出滑塊右端與光電門(mén)B之間的距離作為d

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上，質(zhì)量為的木塊A放在長(zhǎng)木板的左端，一顆質(zhì)量為的子彈以速度射入木塊并留在木塊中，當(dāng)木塊滑離木板時(shí)速度為，木塊在木板上滑行的時(shí)間為t，則下列說(shuō)法正確的是

A. 木塊獲得的最大速度為

B. 木塊滑離木板時(shí)，木板獲得的速度大小為

C. 木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，木塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦力大小為

D. 木塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，因摩擦產(chǎn)生的熱量等于子彈射入木塊后子彈和木塊減小的動(dòng)能

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