【題目】如圖所示,半徑為R=0.4m的光滑半圓軌道AB豎直固定在光滑水平地面上,質(zhì)量為m=1kg的小球以某一速度v0從A點進入半圓軌道,恰能經(jīng)過最高點B水平向左飛出(不計空氣阻力);求:
(1)小球從B點飛出時的速度大;
(2)小球在A點時的速度大;
(3)小球在A點時,對軌道的壓力。
【答案】(1)2m/s;(2)2m/s;(3)60N
【解析】
(1)小球恰好到達最高點B,由重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求小球從B點飛出時的速度大小。
(2)小球從A運動到B的過程,根據(jù)機械能守恒定律求出小球經(jīng)過A點的速度大小。
(3)在A點,由合力提供向心力,根據(jù)牛頓運動定律求小球?qū)壍赖膲毫Υ笮 ?/span>
(1)因為小球剛好能通過最高點B,所以在最高點剛好由重力提供向心力,由牛頓二定律可得:mg=m
解得:
(2)選取A點所在的水平面為零重力勢能面,小球從A到B的過程中機械能守恒,則有:
聯(lián)立可得:
在A點,由FN-mg=m
得:FN=6mg
根據(jù)牛頓第三定律知小球在A點做圓周運動時,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋?/span>FN′=FN=6mg=60N.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組用伏安法測量一未知電阻Rx的阻值,給定器材及規(guī)格為:
電流表A(量程為0~5 mA,內(nèi)阻約為10 Ω);
電壓表V(量程為0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ);
最大阻值約為100 Ω的滑動變阻器;
電源E(電動勢約3 V);開關(guān)S、導(dǎo)線若干.
(1)由于不知道未知電阻的阻值范圍,先采用如圖甲所示電路試測,讀得電壓表示數(shù)大約為1.9 V,電流表示數(shù)大約為4 mA,則未知電阻的阻值Rx大約為________ Ω.
(2)經(jīng)分析,該電路測量誤差較大,需改進.請直接在圖甲上改畫:①在不需要的連線上畫“×”表示,②補畫上需要添加的連線________.
(3)該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn),閉合開關(guān)后,無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)都不為零,經(jīng)檢查,有一根導(dǎo)線斷開了,它是________。(用代號表示)
(4)對改進的電路進行測量。閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片處于最_____端(選填“左”、“右”),該小組同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的U-I圖像,得Rx=________ Ω.(保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,從O點引出的兩條射線OP、OQ,在兩射線夾角α=37的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.25T,邊界上有磁場,且磁場區(qū)域足夠大.A為射線OQ上離O點距離s=10cm處的一點,大量相同的帶負電粒子以相同的速率經(jīng)過A點,在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場,粒子質(zhì)量m=3×10-7 kg、電荷量q=-1×10-2C、速率v=5×102m/s,不計粒子重力、粒子間的相互作用,sin37=0.6.求:
(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r;
(2)能從射線OP射出磁場的粒子中,在磁場中運動的最短時間t(結(jié)果用含π的代數(shù)式表達).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)使用如圖所示的裝置來驗證“機械能守恒定律”。
(1)下面是操作步驟:
a.按圖安裝器材;
b.松開鐵夾,使重物帶動紙帶下落;
c.接通打點計時器電源,使計時器開始工作;
d.進行數(shù)據(jù)處理;
e.根據(jù)需要,在紙帶上測量數(shù)據(jù)。
把上述必要的操作步驟按正確的順序排列__________________________。
(2)打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上,下圖為實驗中打出的一條紙帶,從起始點O開始,將此后連續(xù)打出的7個點依次標(biāo)為A、B、C、D……G,
打點計時器打F點時,重錘下落的速度為________m/s(保留到小數(shù)點后兩位)。
(3)如果已知重錘的質(zhì)量為0.50 kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.80m/s2。從打O點到打F點的過程中,重錘重力勢能的減少量為________J,重錘動能的增加量為________J(結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位)。
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【題目】如圖所示,如圖所示兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中.質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,當(dāng)桿中通有從a到b的恒定電流I時,金屬桿ab剛好靜止.則( )
A. 磁場方向豎直向上
B. 磁場方向豎直向下
C. ab所受支持力的大小為mgcosθ
D. ab所受安培力的大小為mgtanθ
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【題目】關(guān)于波的干涉、衍射等現(xiàn)象,下列說法正確的是______________
A. 當(dāng)波源與觀測者相互靠近時,觀測者接收到的振動頻率大于波源發(fā)出波的頻率
B. 在楊氏雙縫干涉實驗中,用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距相等的條紋
C. 某人在水面上方觀察水底同位置放置的紅、黃、綠三盞燈時,看到綠燈距水面最近
D. 照相機鏡頭前的增透膜、信號在光導(dǎo)纖維內(nèi)的傳播都是利用了光的全反射原理
E. 電磁波與聲波由空氣進入水中時,電磁波波長變短,聲波波長變長
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【題目】如圖甲所示,一固定在地面上的足夠長斜面,傾角為,物體A放在斜面底端擋板處,通過不可伸長的輕質(zhì)繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體B相連接,B的質(zhì)量,繩繃直時B離地面有一定高度。在時刻,無初速度釋放B,由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運動的圖象如圖乙所示,若B落地后不反彈,g取,,,則下列說法正確的是
A. B下落的加速度大小m/s2
B. A沿斜面向上運動的過程中,繩的拉力對A做的功
C. A的質(zhì)量,A與斜面間的動摩擦因數(shù)
D. s內(nèi)物體A克服摩擦力做的功為
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【題目】過山車是游樂場中常見的設(shè)施。圖是一種過山車的簡易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成,B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點,B、C間距與C、D間距相等,半徑=2.0 m、=1.4 m。一個質(zhì)量為m=1. 0 kg的小球(視為質(zhì)點),從軌道的左側(cè)A點以=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動,A、B間距="6." 0 m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)="0." 2,圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長,圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取,計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字。試求
(1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點時,軌道對小球作用力的大;
(2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道,B、C間距L應(yīng)是多少;
(3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不脫離軌道,在第三個圓形軌道的設(shè)計中,半徑應(yīng)滿足的條件;小球最終停留點與起點A的距離。
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【題目】質(zhì)量m=1kg的小物塊以初速度v0=4m/s從B點沿切線方向進入光滑豎直的圓弧軌道BC. O點為圓弧的圓心,θ=60°,軌道半徑R=0.8m,圓弧軌道與水平地面上長為L=2.4m的粗糙直軌道CD平滑連接.小物塊沿軌道BCD運動并與右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞,且能原速返回.(重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計)求:
(1) 小物塊從B點運動到最低點C的過程中,重力做的功WG;
(2) 小物塊第一次經(jīng)過最低點C時,圓弧軌道對物塊的支持力FN;
(3) 若小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,則小物塊最終停在何處?
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