【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定一U型軌道,軌道兩邊豎直,底部是半徑為R的半圓.質(zhì)量均為m的A、B兩小環(huán),用長為R的輕桿連接在一起,套在U型軌道上.小環(huán)在軌道的豎直部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力均為環(huán)重的0.2倍,在軌道的半圓部分運(yùn)動(dòng)時(shí)不受任何阻力.現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置由靜止釋放,釋放時(shí)A環(huán)距離底部2R.不考慮輕桿和軌道的接觸,重力加速度為g.求:
(1)A環(huán)從釋放到剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)A環(huán)剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)桿對A的作用力;
(3)A環(huán)在半圓部分運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度.
【答案】(1)(2)0.1mg,方向豎直向上(3)
【解析】(1)A、B兩球沿豎直軌道下滑時(shí),以整體為研究對象,在兩個(gè)重力和兩個(gè)摩擦力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律由: ,解得a=0.8g
兩球沿豎直軌道下滑過程中,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有,代入數(shù)據(jù)解得
(2)A球剛進(jìn)入半圓軌道時(shí),B球受重力、摩擦力和桿對B球的作用力F(設(shè)方向豎直向上),A球受重力和桿對球A的作用力F(設(shè)方向豎直向下),兩球加速度相同,根據(jù)牛頓第二定律:
對A球: ;對B球:
代入數(shù)據(jù)可得F=-0.1mg,所以A球剛進(jìn)入軌道時(shí),桿對球A的作用力大小為0.1mg,方向豎直向上
(3)當(dāng)A、B兩球均沿半圓軌道時(shí),當(dāng)A球的速度最大時(shí)整體的重心最低,兩球的速度大小相等,此時(shí)輕桿水平,重心在圓心的正下方,由幾何知識可得此時(shí)重心距圓心的距離為
對全程運(yùn)用動(dòng)能定理
代入數(shù)據(jù)可得,所以A球的最大速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度,一端連接的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì),F(xiàn)使導(dǎo)體棒MN沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度。求:
(1)導(dǎo)體棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E;
(2)導(dǎo)體棒MN所受安培力F的大小;
(3)感應(yīng)電流的功率P。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
(1) 下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是(_______)
A 平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤和盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.小車的加速度與砝碼的加速度相同
C.實(shí)驗(yàn)過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)
D.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
(2)該實(shí)驗(yàn)小組采用正確的實(shí)驗(yàn)步驟后,利用打點(diǎn)頻率為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,得到的其中條紙帶如圖所示: (圖中每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出),則在該次實(shí)驗(yàn)中,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_________m/s2。
(3)該小組用盤和砝碼的重力充當(dāng)小車所受合力F,通過分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,測量加速度a。分別以合力F和加速度a作為橫軸和縱軸,建立坐標(biāo)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖所示的點(diǎn)跡,該實(shí)驗(yàn)小組得到的a-F圖線如圖所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。你認(rèn)為產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是(______)
A.沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過低
B.在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過高
C.測量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過大
D.砂桶和砂的質(zhì)量過大,不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長、放置在水平面上,所有接觸面均光滑.彈簧開始時(shí)處于原長,運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi),在物塊A上施加一個(gè)水平恒力F,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中,下列說法中正確的有( )
A. A的加速度先增大后減小
B. B的加速度一直增大
C. 當(dāng)A、B的速度相等時(shí),彈簧的彈性勢能最大
D. 當(dāng)A、B的加速度相等時(shí),兩者的動(dòng)能之差最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是氫原子的能級示意圖,已知基態(tài)氫原子能量為E1,普朗克常量為h,則氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級時(shí)輻射出的光子的頻率為________;若此光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能為________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動(dòng)變阻器的總阻值是R1,電阻大小關(guān)系為R1+R2=r,則在滑動(dòng)觸頭從a端滑到b端過程中,下列描述錯(cuò)誤的是( )
A. 電路的總電流先減小后增大
B. 電路的路端電壓先增大后減小
C. 電源的輸出功率先增大后減小
D. 滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某興趣小組為測一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.8kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,帶小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源。上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。
請你分析數(shù)據(jù)回答下列問題(設(shè)整個(gè)過程中小車所受阻力恒定,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(1)該電動(dòng)小車的最大速度為___________m/s;
(2)該電動(dòng)小車所受阻力為_________N.
(3)該電動(dòng)小車的額定功率為_____-W。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行放置的金屬板A、B間電壓為U0,中心各有一個(gè)小孔P、Q,平行放置的金屬板C、D板長和板間距均為L,足夠長的粒子接收屏M與D板夾角為,F(xiàn)從P點(diǎn)處有質(zhì)量為 m、帶電量為+q的粒子放出(粒子的初速度可忽略不計(jì))。經(jīng)加速后從Q點(diǎn)射出,貼著C板并平行C板射入C、D電場(平行金屬板外電場忽略不計(jì),重力不計(jì),,)
(1)粒子經(jīng)加速后從Q點(diǎn)射出速度大小v
(2)若在進(jìn)入C、D間電場后好恰從D板邊緣飛出,則C、D間電壓U1為多少?
(3)調(diào)節(jié)C、D間電壓(大。┦惯M(jìn)入電場的粒子,不能打在粒子接收屏M上,則C、D間電壓U2的取值范圍?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如閣所示,固旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屈盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金誠盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,則下列說法中正確的是
A. 電場的周期與粒子在磁場中腳周運(yùn)動(dòng)周期相同
B. 電場的周期逛粒子從磁場中圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍
C. 增大電場強(qiáng)坻可以增大帶也粒子射出吋的動(dòng)能
D. 增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能
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