【題目】如圖所示,已知半徑分別為R和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi),甲軌道左側(cè)又連接一個光滑的軌道,兩圓形軌道之間由一條水平軌道CD相連,一小球自某一高度由靜止滑下,先滑過甲軌道,通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑過乙軌道,最后離開,若小球在兩圓形軌道的最高點對軌道壓力都恰好為零,試求:
(1)釋放小球的高度h;
(2)水平軌道CD的長度。
【答案】(1)(2)
【解析】
試題分析:(1)小球在光滑圓軌道上滑行時,機械能守恒,設(shè)小球滑過C點時的速度為vc,通過甲環(huán)最高點速度為,根據(jù)小球?qū)ψ罡唿c壓力為零,有…①
取軌道最低點為零勢能點,由機械守恒定律有:…②
由①、②兩式消去,可得:…③
同理可得小球滑過D點時的速度為:…④
所以小球經(jīng)過C點的速度為,經(jīng)過D點的速度為
小球從在甲軌道左側(cè)光滑軌道滑至C點時機械能守恒,有:…⑤
由③、⑤兩式聯(lián)立解得:
因此小球釋放的高度為2.5R
(2)設(shè)CD段的長度為,對小球滑過CD段過程應(yīng)用動能定理有:…⑥
由③、④、⑥三式聯(lián)立解得:,則有水平CD段的長度為
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【題目】如圖所示,格魯吉亞物理學(xué)家安德里亞僅靠摩擦力將 25 個網(wǎng)球壘成 9 層高的直立“小塔”。網(wǎng)球 A 位于“小塔”頂層,下面各層均有 3 個網(wǎng)球,網(wǎng)球 B 位于“小塔”的第 6 層,已知每個網(wǎng)球質(zhì)量均為 m。下列說法正確的是
A.其他網(wǎng)球?qū)?/span> B 球的作用力大小等于 B 球的重力大小
B.拿掉 A 球,“小塔”將無法保持平衡
C.第 8 層的三個網(wǎng)球與 A 球間的彈力大小各為
D.最底層的 3 個網(wǎng)球受到地板的支持力均為
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【題目】如圖所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面上,已知A的質(zhì)量和B的質(zhì)量均為,A.B之間的動摩擦因數(shù),B與水平面之間的動摩擦因數(shù),最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取,若從開始,木板B受到的水平恒力作用,時改為,方向不變,時撤去。
(1)木板B受的水平恒力作用時,A.B的加速度、各為多少?
(2)從開始,當A.B都靜止,A在B上相對B滑行的時間為多少?
(3)請以縱坐標表示A受到B的摩擦力,橫坐標表示運動時間t(從開始,到A、B都靜止),取運動方向為正方向,在圖中畫出的關(guān)系圖線(以圖線評分,不必寫出分析和計算過程)。
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【題目】質(zhì)量為3.0 kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,當拉力F1=8.0 N時,木箱靜止;當拉力F2=10.5 N時,木箱做勻速運動,(g取10N/kg)求:
(1)木箱與地面間的動摩擦因數(shù);
(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大;
(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大。
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【題目】(1)在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中,關(guān)于測量彈簧原長的操作步驟先后順序,下列說法正確的是(______)
A.先測量彈簧的原長,后豎直懸掛
B.先豎直懸掛,后測量彈簧的原長
C.先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果無影響
D.先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果的影響程度取決于彈簧的自身重量
(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上砝碼盤.通過改變盤中砝碼的質(zhì)量,測得6組砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的彈簧長度L,畫出m-L圖線,對應(yīng)點已在圖上標出,如圖乙所示.(重力加速度g=10 m/s2)
(1)采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理,該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留三位有效數(shù)字).
(2)請你判斷該同學(xué)得到的實驗結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比,結(jié)果__________(填“偏大”“偏小”或“相同”).
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【題目】電荷量為Q1和Q2的兩點電荷分別固定在x軸上的O、C兩點,規(guī)定無窮遠處電勢為零,x軸上各點電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示.則
A. Q1帶負電,Q2帶正電
B. G點處電場強度的方向沿x軸正方向
C. 將帶負電的試探電荷自G點靜止釋放,僅在電場力作用下一定不能到D點
D. 將帶負電的試探電荷從D點沿x軸正方向移到J點,電場力先做負功后做正功
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【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動,用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖(a)所示。實驗時,保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運動過程中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下46個小水滴)
(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是_____(填“從右向左”或“從左向右”)運動的。
(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為_____m/s,加速度大小為_____m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
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【題目】用如圖甲所示的實驗裝置做探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗
(1)某同學(xué)通過實驗得到如圖乙所示的a-F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進行實驗,實際小車在運動過程中所受的拉力________砝碼和盤的總重力(填“大于”、“小于”或“等于”),為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足________的條件。
(3)某同學(xué)得到如圖所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。Δs=sDG-sAD=________ cm。由此可算出小車的加速度a=________ m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,兩塊長3cm的平行金屬板AB相距1cm,并與300V直流電源的兩極相連接,A<B,如果在兩板正中間有一電子( m=9×10﹣31kg,e=﹣1.6×10﹣19C),沿著垂直于電場線方向以2×107m/s的速度飛入,則
(1)電子能否飛離平行金屬板正對空間?
(2)如果由A到B分布寬1cm的電子帶通過此電場,能飛離電場的電子數(shù)占總數(shù)的百分之幾?
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