【題目】如圖,半徑R=0.4m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內,半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A 且μ=0.4.一質量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8m/s在粗糙水平地面上向左作直線運動,運動4m后,沖上豎直半圓環(huán),經過最高點B后飛出.取重力加速度g=10m/s2 . 求:
(1)小球到達A點時速度大。
(2)小球經過B點時對軌道的壓力大。
【答案】
(1)解;小球在水平面上做勻減速運動的過程,根據動能定理有:
﹣μmgs= ﹣
得小球到達A點的速度為:vA= = =4 m/s
答:小球到達A點時速度大小為4 m/s;
(2)解;小球從A運動到B處過程,由機械能守恒得: +2mgR=
代人數據解得:vB=4m/s
在B點,由牛頓第二定律得:mg+N=m
則得,軌道對小球的壓力為:N=m( ﹣g)=0.1×( ﹣10)N=3N
根據牛頓第三定律得知,小球經過B點時對軌道的壓力大小 N′=N=3N
答:小球經過B點時對軌道的壓力大小為3N.
【解析】(1)直接用動能定理列式求出小球到達A點時的速度。
(2)小球上升的過程中只有重力做功滿足機械能守恒的條件,小球在最低點和最高點的時候合外力等于向心力
【考點精析】認真審題,首先需要了解向心力(向心力總是指向圓心,產生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力),還要掌握動能定理的綜合應用(應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷)的相關知識才是答題的關鍵.
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【題目】如圖所示:長為L、傾角為 的光滑絕緣斜面處于電場中,一帶電量為+q、質量為m的小球以初速度 從斜面底端A點開始沿斜面上滑,當到達斜面頂端B點時,速度仍為 ,則( )
A.小球在B點的電勢能一定大于在A點的電勢能
B.A、B兩點間的電壓一定等于
C.若電場是勻強電場,則該電場的電場強度最大值一定為
D.若該電場是由放置在C點的點電荷Q產生,則 為45°
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【題目】在空間中的A、B兩點固定著一對等量同種電荷,如圖所示,有一帶電微粒在它們產生的電場中運動,設帶電微粒在運動過程中只受到電場力的作用,則帶電微粒所做的運動可能是( )
A.勻變速直線運動或往復運動
B.勻速圓周運動或拋物線運動
C.拋物線運動或往復運動
D.往復運動或勻速圓周運動
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【題目】某同學用如圖所示裝置,測量物塊與長木板間的動摩擦因數,將長木板放在水平面上,物塊放在長木板上,物塊上裝有遮光片,懸掛重物的細線繞過定滑輪與滑塊相連,長木板兩側裝有光電門甲和乙,釋放物塊,物塊在重力的帶動下,從靜止開始,向左做加速運動,遮光片通過兩光電門的時間分別為△t1 , △t2 , 遮光片的寬度為d,兩光電門間的距離為x,懸掛重物的質量為m,滑塊和遮光片的總質量為M,重力加速度為g,則:
(1)應用上面的已知量表示測得的動摩擦因數的表達式為.
(2)改變光電門的輸出方式,使光電門用來測量物塊通過兩光電門之間的距離所用時間t,保持甲光電門的位置固定,懸掛的重物不變,改變乙光電門的位置,從而改變兩光電門的距離x,每次讓物塊從同一位置由靜止釋放,測出不同x及物塊通過x距離所用的時間t,作出 圖像,如圖所示.若圖線與縱軸的交點為a,圖線的斜率為k,則滑塊通過甲光電門時的速度為 , 物塊與長木板間的動摩擦因數為.
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【題目】實線為三條未知方向的電場線,從電場中的M點以相同的速度飛出a、b兩個帶電粒子,a、b的運動軌跡如圖中的虛線所示(a、b只受電場力作用),則( )
A.a一定帶正電,b一定帶負電
B.電場力對a做正功,對b做負功
C.a的速度將減小,b的速度將增大
D.a的加速度將減小,b的加速度將增大
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【題目】[物理—選修3-3]
(1)下列說法正確的是(填正確答案標號)
A.懸浮在液體中的小顆粒越小,布朗運動越明顯
B.一定質量的氣體,在體積膨脹的過程中,內能一定減小
C.有些非晶體在一定條件下可轉化為晶體
D.氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數與單位體積內的分子數和溫度有關
E.自然界凡是能符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生
(2)如圖所示是一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的P-V圖像,已知氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃,取1atm=1×105Pa.求
①氣體在狀態(tài)B時的溫度;
②氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過程中,氣體是吸熱還是放熱?吸收或放出的熱量為多少?
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【題目】關于能源的開發(fā)利用,下列說法正確的是( )
A.根據能量守恒定律,能源是取之不盡、用之不竭的
B.能源的開發(fā)和利用,必須同時考慮其對生態(tài)環(huán)境的影響
C.不斷開發(fā)新能源,是緩解能源危機,加強環(huán)境保護的重要途徑
D.能源是有限的,無節(jié)制地使用常規(guī)能源,是一種盲目的短期行為
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【題目】如圖所示,一小車的表面由一光滑水平面和光滑斜面連接而成,其上放一球,球與水平面的接觸點為a,與斜面的接觸點為b.當小車和球一起在水平桌面上做直線運動時,下列結論正確的是( )
A.球在a、b兩點處一定都受到支持力
B.球在a點一定受到支持力,在b點處一定不受支持力
C.球在a點一定受到支持力,在b點處不一定受到支持力
D.球在a點處不一定受到支持力,在b點處也不一定受到支持力
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【題目】我國首顆量子科學實驗衛(wèi)星于2016年8月16日1點40分成功發(fā)射.量子衛(wèi)星成功運行后,我國將在世界上首次實現衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系.假設量子衛(wèi)星軌道在赤道平面,如圖所示.已知量子衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的m倍,同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,圖中P點是地球赤道上一點,由此可知( )
A.同步衛(wèi)星與量子衛(wèi)星的運行周期之比為
B.同步衛(wèi)星與P點的速度之比為
C.量子衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速度之比為
D.量子衛(wèi)星與P點的速度之比為
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