【題目】如圖所示,ABCDE為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,ABC為直軌道,AB光滑,BC粗糙,CDE為光滑圓弧軌道,軌道半徑為R,∠COD=θ(θ<5°),直軌道與圓弧軌道相切于C點,其中圓心O與BE、C’與C均處于同一水平面上,OD豎直,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物體(可以看作質(zhì)點)從斜面上的A點靜止滑下,小物體與BC間的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)要使小物體第一次滑入圓弧軌道后即恰好在C和C’間做簡諧運動(重力加速度為g)。求:

(1)小物體過D點時對軌道的壓力大小。

(2)直軌道AB部分的長度S。

【答案】(1) (2)

【解析】(1)小物體下滑到C點速度為零才能第一次滑入圓弧軌道即恰好做簡諧運動。

CD由機械能守恒定律有:

D點根據(jù)牛頓第二定律得:

根據(jù)牛頓第三定律得:

解以上方程可得:

(2)AC由動能定理有:

解方程得:

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】為測定一節(jié)新干電池的電動勢和內(nèi)電阻(已知該干電池的內(nèi)電阻相當小,額定電流為0,7A),可供選擇的器材有:

電壓表:A.量程3V,內(nèi)阻為10kΩ

B.量程15V.內(nèi)阻為20 kΩ.

電流表:C.量程0.8A內(nèi)阻約為0.5Ω

D.量程3A,內(nèi)阻約為0.2Ω

滑動變阻器:E.最大電阻10Ω額定電流0.7A

F.最大電阻2KΩ額定電流2A

G.定值電阻R0=1Ω.

H.電鍵、導(dǎo)線若干

(1)要使實驗誤差較小且操作方便,可選擇的器材是____(填字母代號)

(2)圖甲中的電路圖應(yīng)選擇_________。

(3)實驗測得9組數(shù)據(jù),已標在圖乙的坐標中,請在圖乙中連線,從圖中可得電池內(nèi)阻r=______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】自行車速度計利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運動速率.如圖甲所示,自行車前輪上安裝一塊磁鐵,輪子每轉(zhuǎn)一圈,這塊磁鐵就靠近傳感器一次,傳感器會輸出一個脈沖電壓.圖乙為霍爾元件的工作原理圖.當磁場靠近霍爾元件時,導(dǎo)體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn),最終使導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差,即為霍爾電勢差.下列說法正確的是

A. 根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小

B. 自行車的車速越大,霍爾電勢差越高

C. 圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運動形成的

D. 如果長時間不更換傳感器的電源,霍爾電勢差將減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.

(1)實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案.

A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度;

B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過計算出瞬時速度;

C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過計算出高度h;

D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v.

(1)以上方案中只有一種正確,正確的是___________ (填入相應(yīng)的字母)

(2)某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示,其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點,打點頻率為50Hz,該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm),重錘的質(zhì)量為m=0.1kg,重力加速度g=9.80m/s2. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點計時器打到D點時,重物重力勢能的減少量為___J,動能的增加量為_____J.(要求計算數(shù)值保留三位有效數(shù)字)

(3)實驗中誤差產(chǎn)生的原因_________________ ,__________________ 。(寫出兩個原因)

(4)通過作圖法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實驗的準確程度.從紙帶上選取多個點,測量從第一點到其余各點的下落高度h,并計算各點速度的平方v2,然后以___________ 為縱軸,以___________ 為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線.若在實驗誤差允許的范圍內(nèi),圖線是一條過原點且斜率為g的直線,則驗證了機械能守恒定律.

(5)該裝置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的測量,依據(jù)第(2)問中選取的紙帶可計得重力加速度g = ___________ m/s2.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體起電方式有感應(yīng)起電、摩擦起電、____________三種方式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某彈簧振子在水平方向上做簡諧運動,其位移x隨時間t變化的關(guān)系為x=Asin ωt,振動圖象如圖所示,下列說法正確的是(  )

A. 彈簧在第1 s末與第3 s末的長度相同

B. 簡諧運動的圓頻率是 rad/s

C. 3 s末振子的位移大小為A

D. 從第3 s末到第5 s末,振子的速度方向發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,長為L的細繩一端系在天花板上的O點,另一端系一質(zhì)量m的小球.將小球拉至細繩處于水平的位置由靜止釋放,在小球沿圓弧從A運動到B的過程中,不計阻力,則(  。

A. 小球經(jīng)過B點時,小球的動能為mgL

B. 小球經(jīng)過B點時,繩子的拉力為3mg

C. 小球下擺過程中,重力對小球做功的平均功率為0

D. 小球下擺過程中,重力對小球做功的瞬時功率先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為37°的光滑斜面上粘貼有一厚度不計、寬度為d=0.2m的橡膠帶,橡膠帶的上表面與斜面位于同一平面內(nèi),其上、下邊緣與斜面的上、下邊緣平行,橡膠帶的上邊緣到斜面的頂端距離為L=0.4m,現(xiàn)將質(zhì)量為m=1kg、寬度為d的薄矩形板上邊緣與斜面頂端平齊且從斜面頂端靜止釋放。已知矩形板與橡膠帶之間的動摩擦因素為0.5,重力加速度取g=10m/s2,不計空氣阻力,矩形板由斜面頂端靜止釋放下滑到完全離開橡膠帶的過程中(此過程矩形板始終在斜面上),下列說法正確的是

A. 矩形板受到的摩擦力為Ff=4N

B. 矩形板的重力做功為 WG=3.6J

C. 產(chǎn)生的熱量為Q=0.8J

D. 矩形板的上邊緣穿過橡膠帶下邊緣時速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的同心圓是一點電荷在真空中形成電場的一簇等勢線,一正電小球從 A點靜止釋放,沿直線到達 C 點時速度為零,以下說法正確的有

A. 此點電荷為負電荷

B. 場強E A > E B > EC

C. 電勢

D. 小球在 A 點的電勢能小于在 C 點的電勢能

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