【題目】如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,其中ABC為光滑半圓形軌道,半徑為R,CD為水平粗糙軌道,一質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)從圓軌道中點B由靜止釋放,滑至D點恰好靜止,CD間距為5R.已知重力加速度為g.求:
(1)小滑塊到達(dá)C點時對圓軌道壓力N的大。
(2)小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)現(xiàn)使小滑塊在D點獲得一初動能Ek,使它向左運動沖上圓軌道,恰好能通過最高點A,求小滑塊在D點獲得的初動能Ek.
【答案】(1)3mg (2)0.2 (3)3.5mgR
【解析】
(1)小滑塊在光滑半圓軌道上運動只有重力做功,故機(jī)械能守恒,設(shè)小滑塊到達(dá)C點時的速度為,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
在C點,由牛頓第二定律得:
聯(lián)立解得:
根據(jù)牛頓第三定律,小滑塊到達(dá)C點時,對圓軌道壓力的大小
(2)小滑塊從B到D的過程中只有重力、摩擦力做功根據(jù)動能定理得:
解得:
(3)根據(jù)題意,小滑塊恰好能通過圓軌道的最高點A,設(shè)小滑塊到達(dá)A點時的速度為
此時重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律得:
小滑塊從D到A的過程中只有重力、摩擦力做功根據(jù)動能定理得:
解得:
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【題目】如圖所示,搭載著“嫦娥二號”衛(wèi)星的“長征三號丙”運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射,衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面、周期為的工作軌道,開始對月球進(jìn)行探測( 。
A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運動速度比月球的第一宇宙速度小
B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過點的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過點時大
C.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運動周期比在軌道Ⅰ上短
D.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上與在軌道Ⅲ上經(jīng)過點的加速度不相等
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【題目】如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是( )
A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加
B.在過程ca中外界對氣體做功
C.在過程ab中氣體對外界做功
D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量
E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量
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【題目】2018年5月21日,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭,成功將嫦娥四號任務(wù)“鵲橋”號中繼星發(fā)射升空.6月14日,“鵲橋”號中繼星進(jìn)入地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道,以解決月球背面的通訊問題。如圖所示,地月拉格朗日L2點在地球與月球的連線上。若衛(wèi)星在地月拉格朗日L2點上,受地球、月球兩大天體的引力作用,能保持相對靜止。已知地球質(zhì)量和地月距離,若要計算地月拉格朗日L2點與地球間的距離,只需要知道的物理量是
A. 月球的質(zhì)量
B. “鵲橋”號中繼星的質(zhì)量
C. 月球繞地球運行的周期
D. 引力常量
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【題目】一平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,在兩極間有一正電荷固定在P點,如圖所示以U表示兩極板間的電壓,E表示兩極板間的場強(qiáng),Ep表示該正電荷在P點的電勢能,若保持負(fù)極板不動,而將正極板移至圖中虛線所示位置仍保持正極板接地,則
A. U變小,Ep變大B. U變小,Ep不變
C. U變大,E不變D. U變大,E變大
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【題目】如圖所示,在地面上方的水平勻強(qiáng)電場中,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,系在一根長為L的絕緣細(xì)線一端,可以在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動,AB為圓周的水平直徑,CD為豎直直徑,已知重力加速度為g,電場強(qiáng)度,不計空氣阻力,下列說法正確的是
A. 若小球在豎直平面內(nèi)繞O點恰好做完整圓周運動,則它運動過程中的最小速度
B. 若小球在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動,則小球運動到D點時機(jī)械能最大
C. 若將小球在A點由靜止開始釋放,它將在ACBD圓弧上往復(fù)運動
D. 若剪斷細(xì)線將小球在A點以大小為的速度豎直向上拋出,它將能夠到達(dá)B點
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【題目】水平轉(zhuǎn)臺上有質(zhì)量相等的A、B兩小物塊,兩小物塊間用沿半徑方向的細(xì)線相連,兩物塊始終相對轉(zhuǎn)臺靜止,其位置如圖所示(俯視圖),兩小物塊與轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力均為,則兩小物塊所受摩擦力、隨轉(zhuǎn)臺角速度的平方()的變化關(guān)系正確的是
A. B. C. D.
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【題目】在物理學(xué)發(fā)展史上,許多科學(xué)家通過恰當(dāng)?shù)剡\用科學(xué)研究方法,如理想實驗法,控制變量法,極限思想法,理想模型法,微元法和比值定義法等等,超越了當(dāng)時研究條件的局限性,取得了輝煌的研究成果。下列表述符合物理學(xué)史事實的是( 。
A.根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)非常非常小時,就可以用表示物體在t時刻的瞬時速度,這是應(yīng)用了極限思想法
B.在不需要考慮物體本身大小和形狀時,用質(zhì)點代替物體的方法,采用了等效替代的思想
C.牛頓由斜面實驗通過邏輯推理得出了自由落體運動的規(guī)律
D.卡文迪許利用扭秤巧妙地實現(xiàn)了對電荷間的作用力與電荷量的關(guān)系研究
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【題目】如圖所示,在水平圓盤上沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個物塊(可視為質(zhì)點)。A和B距軸心O的距離分別為rA=R,rB=2R,且A、B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力都是fm,兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動時,始終與圓盤保持相對靜止。則在圓盤轉(zhuǎn)動的角速度從0緩慢增大的過程中,下列說法正確的是( )
A.B所受合力一直等于A所受合力
B.A受到的摩擦力一直指向圓心
C.B受到的摩擦力先增大后不變
D.A、B兩物塊與圓盤保持相對靜止的最大角速度ωm=
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