【題目】如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E=2×103V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道DCB豎直放置,與水平絕緣軌道AB平滑連接,電場(chǎng)線與軌道平面ABCD平行,C為DB圓弧的中點(diǎn)。一帶正電、電荷量q=5×10-5C、質(zhì)量m=20g、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10 m/s2。
(1)若小滑塊從半圓形軌道上C點(diǎn)靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到水平軌道上的P點(diǎn)靜止,求小滑塊通過(guò)BP段的時(shí)間是多少?
(2)若小滑塊從水平軌道上的A端靜止釋放,沿軌道運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)并通過(guò)最高點(diǎn)D,求小滑塊此次運(yùn)動(dòng)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大?
【答案】(1)2.86s (2)0.9N
【解析】
(1)由C到B做變加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得到B點(diǎn)速度,從B到P做勻減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量定理或勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解時(shí)間(2)小滑塊從水平軌道上的A端靜止釋放,沿軌道運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)并通過(guò)最高點(diǎn)D,則在D點(diǎn)的速度滿足重力提供向心力,可得D點(diǎn)的速度大小,對(duì)于滑塊從C到D應(yīng)用動(dòng)能定理可得滑塊在C點(diǎn)的速度大小,在C點(diǎn),應(yīng)用牛第二定律列方程可得軌道對(duì)滑塊的支持力,從而知道滑塊對(duì)軌道的壓力.
(1)設(shè)滑塊過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為,C到B由動(dòng)能定理得
設(shè)B到P時(shí)間為t,由動(dòng)量定理得
解得;
(2)設(shè)過(guò)D點(diǎn)的速度為v,沿軌道恰能到達(dá)最高點(diǎn)D的條件為:
設(shè)滑塊過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為,從C到D由動(dòng)能定理得:,
設(shè)滑塊在C點(diǎn)時(shí)所受的支持力為N,則由牛頓第二定律有,
解得:,
由牛頓第三定律,滑塊通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始受水平拉力F作用,F隨位移的變化規(guī)律如圖乙所示(水平向右為F的正方向)。已知AB長(zhǎng)為4L,圓弧軌道對(duì)應(yīng)的圓心角為60°,半徑為L,滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g。求:
(1)滑塊對(duì)軌道的最大壓力;
(2)滑塊相對(duì)水平軌道上升的最大高度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖中虛線是某電場(chǎng)中的一簇等差等勢(shì)線.兩個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)均沿等勢(shì)線的切線方向射入電場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)的部分軌跡如圖中實(shí)線所示.若粒子僅受電場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法中正確的是
A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)
C.粒子從P運(yùn)動(dòng)到a的過(guò)程中,粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能總和不變
D.粒子從P運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中,粒子的動(dòng)能增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的木塊 A 和 B 用輕質(zhì)彈簧連接,靜止在光滑的水平面上,此時(shí)彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)用水平恒力 F 推 A,則從開(kāi)始到彈簧第一次被壓縮到最短的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A. 彈簧壓縮到最短時(shí)兩木塊加速度相等
B. 彈簧壓縮到最短時(shí)兩木塊速度相等
C. 兩木塊速度相等時(shí),加速度 aA<aB
D. 兩木塊加速度相同時(shí),速度 vA<vB
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=9V,內(nèi)電阻r=4.5Ω,變阻器Rl的最大電阻Rm=5.0Ω,R2=1.5Ω,R3=R4=1000Ω,平行板電容器C的兩金屬板水平放置.在開(kāi)關(guān)S與a接觸且當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí),電源恰好有最大的輸出功率,在平板電容器正中央引入一帶電微粒,也恰能靜止.那么( 。
A. 在題設(shè)條件下,接入電路的阻值為,電源的輸出功率為
B. 引入的微粒帶負(fù)電,當(dāng)開(kāi)關(guān)接向未接觸的過(guò)程中,微粒將向下運(yùn)動(dòng)
C. 在題設(shè)條件下,的阻值增大時(shí),兩端的電壓增大
D. 在題設(shè)條件下,當(dāng)開(kāi)關(guān)接向b后,流過(guò)的電流方向?yàn)?/span>
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)L=0.12 m的絕緣輕桿上端固定在O點(diǎn),質(zhì)量m=0.6 kg、電荷量q=0.5 C的帶正電金屬小球套在絕緣輕桿上,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75。當(dāng)桿豎直固定放置時(shí),小球恰好能勻速下滑,g取10 m/s2。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;
(2)改變輕桿與豎直方向的夾角,使球下滑過(guò)程中與桿之間的摩擦力為零,并將小球從O點(diǎn)由靜止釋放,求小球離開(kāi)桿時(shí)的速度大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為的斜面體固定在地面上,質(zhì)量為2m的物塊放在斜面上,繞過(guò)定滑輪的細(xì)線,一端連接在物塊上,另一端吊一個(gè)質(zhì)量也為m的小球,物塊與滑輪間的細(xì)線與斜面平行,讓小球在豎直面內(nèi)A.B間來(lái)回?cái)[動(dòng),最大擺角也為 ,OA長(zhǎng)為L.若在小球擺動(dòng)過(guò)程中,物塊仍保持靜止,不計(jì)空氣阻力,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件為(已知sin=0.6,cos=0.8)
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】仰臥起坐是《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的女生測(cè)試項(xiàng)目之一。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)高三女生一分鐘內(nèi)完成 55 個(gè)以上仰臥起坐記為滿分。若某女生一分鐘內(nèi)做了 50 個(gè)仰臥起坐,其質(zhì)量為 50kg,上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的 0.6 倍,仰臥起坐時(shí)下半身重心位置不變,g 取10m/s2 。則測(cè)試過(guò)程中該女生克服重力做功的平均功率約為( 。
A.10WB.40WC.100WD.200W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平桌面上存在著傾斜有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界與桌面的夾角,質(zhì)量為m,總電阻為R的均勻矩形金屬框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng),已知ad=2dc=2L,金屬框與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.
(1)當(dāng)dc中點(diǎn)e到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí),ab和de兩點(diǎn)間的電壓和各為多少?
(2)試給出dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中dc邊所受安培力隨時(shí)間變化的表達(dá)式(以d點(diǎn)到達(dá)磁場(chǎng)邊界為時(shí)間t的起點(diǎn)).
(3)在所給的坐標(biāo)系中定性畫(huà)出整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,拉力F隨前進(jìn)位移x變化的曲線(以d點(diǎn)到達(dá)磁場(chǎng)邊界為位移x的起點(diǎn),需標(biāo)出某些特定點(diǎn)的值),并求出拉力的最大值.
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