【題目】如圖所示,一條帶有圓軌道的長軌道水平固定,圓軌道豎直底端分別與兩側(cè)的直軌道相切,半徑R=0.5m。物塊A以某一速度滑入圓軌道,滑過最高點(diǎn)Q,再沿圓軌道滑出后,與直軌道上P處靜止的物塊B發(fā)生彈性碰撞,P點(diǎn)左側(cè)軌道光滑,右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段長度都為L=0.1m,物塊與各粗糙段間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.5,A、B的質(zhì)量均為m=1kg(重力加速度g取10m/s2;A、B視為質(zhì)點(diǎn),碰撞時(shí)間極短,有陰影的地方代表粗糙段),碰后B最終停止在第100個(gè)粗糙段的末端。求:
(1)A剛滑入圓軌道時(shí)的速度大小v0;
(2)A滑過Q點(diǎn)時(shí)受到的彈力大小F;
(3)碰后B滑至第n個(gè)(n<100)光滑段上的速度vn與n的關(guān)系式。
【答案】(1)10m/s;(2)150N;(3)vn=m/s,(k100)
【解析】
(1)先求出滑塊每經(jīng)過一段粗糙段損失的機(jī)械能E,進(jìn)而求得損失的總能量,根據(jù)動(dòng)量守恒和和能量守恒可得A剛滑入圓軌道時(shí)的速度大小v0。(2)在最高點(diǎn)Q由機(jī)械能守恒求得速度,由牛頓第二定律可得彈力F。(3)算出B滑到第n個(gè)光滑段前已經(jīng)損失的能量,由能量守恒得速度vn與k的關(guān)系式。
(1)滑塊每經(jīng)過一段粗糙段損失的機(jī)械能E=mgL,解得E=0.5J
設(shè)碰后B的速度為vB,由能量關(guān)系有:mvB2=100E
設(shè)碰后A的速度為vA,A、B碰撞為彈性碰撞,根據(jù)動(dòng)量守恒和和能量守恒有:
mv0=mvA+mvB
mv02=mvA2+mvB2
解得A剛滑入圓軌道時(shí)的速度大小v0=10m/s
(2)從A剛滑入軌道到最高點(diǎn)Q,由機(jī)械能守恒有:
mv02=mg2R+mv2
在Q點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得:F+mg=m
解得A滑過Q點(diǎn)時(shí)受到的彈力大小F=150N
(3)B滑到第n個(gè)光滑段前已經(jīng)損失的能量E損=kE
由能量守恒有:mvB2-mvn=kE
解得碰后B滑至第n個(gè)(n<100)光滑段上的速度vn與k的關(guān)系式:vn=m/s,(k100)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是( )
A. B的向心力是A的向心力的2倍
B. 盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍
C. A、B都有垂直于半徑向前滑動(dòng)的趨勢
D. 若B先滑動(dòng),則B對A的動(dòng)摩擦因數(shù)小于盤對B的動(dòng)摩擦因數(shù)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p —T圖中從a到b的直線所示。在此過程中。
A. 氣體的體積減小
B. 氣體對外界做功
C. 氣體的內(nèi)能不變
D. 氣體先從外界吸收熱量,后向外界放出熱量
E. 外界對氣體做功,同時(shí)氣體向外界放出熱量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,N=50匝的矩形線圈abcd,ab邊長l1=20cm ,ad邊長l2=25cm ,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場中,外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO' 軸以n=3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈電阻r=1Ω,外電路電阻R=9Ω,t=0時(shí)線圈平面與磁感線平行,ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里,求:
(1)t=0時(shí)感應(yīng)電流的方向;
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過900 的過程中流過電阻R的電荷量。
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【題目】如圖所示,一束質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,恰好沿直線從兩帶電平行板正中間通過,沿圓心方向進(jìn)入右側(cè)圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,粒子經(jīng)過圓形磁場區(qū)域后,其運(yùn)動(dòng)方向與入射方向的夾角為θ(弧度)。已知粒子的初速度為v0,兩平行板間與右側(cè)圓形區(qū)域內(nèi)的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向均垂直紙面向內(nèi),兩平行板間距為d,不計(jì)空氣阻力及粒子重力的影響,求:
(1)兩平行板間的電勢差U;
(2)粒子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(3)圓形磁場區(qū)域的半徑R。
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【題目】2015年12月29日0時(shí)04分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射高分四號(hào)衛(wèi)星,至此我國航天發(fā)射“十二五”任務(wù)圓滿收官。高分四號(hào)衛(wèi)星是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星,也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道衛(wèi)星,它的發(fā)射和應(yīng)用將顯著提升我國對地遙感觀測能力。該衛(wèi)星在軌道正常運(yùn)行時(shí),下列說法正確的是()
A. 衛(wèi)星的軌道半徑可以近似等于地球半徑
B. 衛(wèi)星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度
C. 衛(wèi)星的線速度一定大于第一宇宙速度
D. 衛(wèi)星的運(yùn)行周期一定大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期
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【題目】如圖,空間有平行于紙面的勻強(qiáng)電場,處于該電場中直角三角形直角邊=20cm,,AD是的角平分線。若在直角頂點(diǎn)B處有一個(gè)射線源,能朝空間各方向射出動(dòng)能為1000的電子,則能在頂點(diǎn)A和C分別探測到動(dòng)能為1100和900的電子,本題中運(yùn)動(dòng)的電子僅需考慮勻強(qiáng)電場的電場力,則:
A. AB間的電勢差
B. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)1000V/m
C. 電場強(qiáng)度的方向沿A指向D
D. 整個(gè)三角形內(nèi),頂點(diǎn)C的電勢最高
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【題目】如圖所示,電荷量、質(zhì)量分別為q1,q2,m1,m2的兩個(gè)小球用絕緣絲線懸于同一點(diǎn),靜止后它們恰好位于同一水平面上,細(xì)線與豎直方向夾角分別為α,β,下列說法正確的是( )
A. 若m1=m2,q1<q2,則α<β
B. 若m1>m2,q1=q2,則α>β
C. 若m1=m2,無論q1,q2大小關(guān)系如何,則α=β
D. q1,q2是否相等與α,β誰大誰小無關(guān),若m1>m2,則α<β
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【題目】(1)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上______.
A.調(diào)節(jié)斜槽使其末端保持水平
B.每次釋放小球的位置可以不同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸
F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線
(2)一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)中,只畫出了如圖所示的一部分曲線,于是他在曲線上取水平距離相等的三點(diǎn)A、B、C,量得Δs=0.2 m.又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1 m,h2=0.2 m,利用這些數(shù)據(jù),可求得:(g=10 m/s2)
①物體拋出時(shí)的初速度為_______m/s
②物體經(jīng)過B時(shí)速度為________m/s.
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