【題目】如圖所示,讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下,擺到最低點(diǎn)D處,擺線剛好被拉斷,小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)小A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道,當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺線長L=2m,θ=60°,小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點(diǎn)與小孔A的水平距離s=2m,g取10m/s2。試求:
(1)求擺線能承受的最大拉力為多大?
(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道,求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的范圍?
【答案】(1) 10N (2)0.35≤μ≤0.5或者μ≤0.125
【解析】試題分析:(1)當(dāng)擺球由C到D運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,則得:,
在D點(diǎn),由牛頓第二定律可得:,
代入數(shù)據(jù)解得Fm=20N.
(2)小球不脫圓軌道分兩種情況:
①要保證小球能達(dá)到A孔,設(shè)小球到達(dá)A孔的速度恰好為零,
對(duì)小球從D到A的過程,由動(dòng)能定理可得:-μ1mgs=0-mvD2
解得:μ1=0.5
若進(jìn)入A孔的速度較小,那么將會(huì)在圓心以下做等幅擺動(dòng),不脫離軌道.其臨界情況為到達(dá)圓心等高處速度為零,由機(jī)械能守恒可得:mvA2=mgR,
由動(dòng)能定理可得:-μ2mgs=mvA2mvD2,
解得:μ2=0.35
②若小球能過圓軌道的最高點(diǎn)則不會(huì)脫離軌道,在圓周的最高點(diǎn)由牛頓第二定律可得:,
由動(dòng)能定理可得:μ3mgs2mgR=mv2mvD2,
解得:μ3=0.125
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,A、B、C為同一平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),在垂直于平面方向加一勻強(qiáng)磁場將一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子以初動(dòng)能自A點(diǎn)垂直于直線AC射入磁場,粒子依次通過磁場中B、C兩點(diǎn)所用時(shí)間之比1:3.若在該平面內(nèi)同時(shí)加勻強(qiáng)電場,從A點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向射入同樣的帶電粒子,該粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的5倍.已知AB的長度為1,不計(jì)帶電粒子的重力,求
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;
(2)電場強(qiáng)度的大小和方向.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始豎直下落,利用此裝置測(cè)量重物下落過程中所受的阻力。
(1)對(duì)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是____。
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接220 V、50 Hz的交流電源
B.釋放紙帶前,提著紙帶的手應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C.釋放重物前先接通電源
(2)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得重物的質(zhì)量為m,對(duì)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置得出的紙帶,測(cè)得DE=s1,EF =s2,已知打點(diǎn)周期為T,A、B、C、D、E、F、G為選取的連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,則重物下落的過程巾受到的阻力為____。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在真空中上、下兩個(gè)區(qū)域均分布有豎直向下的勻強(qiáng)電場,其電場線分布如圖甲所示(E2>E1)。有一帶負(fù)電的微粒,從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度v0勻速下落,并進(jìn)入下邊區(qū)域(該區(qū)域的電場范圍足夠大)。若以v0方向?yàn)檎较颍敲丛趫D乙所示的速度—時(shí)間圖象中,能正確反映帶電微粒在電場內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的是 ( )
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處;若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原地。(取地球表面重力加速度g地=10 m/s2,阻力不計(jì))
(1)求該星球表面附近的重力加速度g′。
(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地=1∶4,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星∶M地。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小文利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究甲和乙兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),分別得到2條紙帶.對(duì)每條紙帶,均選擇合適的點(diǎn)作為第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),再依次每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并在各計(jì)數(shù)點(diǎn)處將其剪斷,然后將這些剪斷的紙條粘貼在相同的坐標(biāo)紙上,最后將紙條上端中心連起來,如圖甲、乙所示.由圖可判斷( )
A. 乙物體的加速度比甲大
B. 兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C. 打第三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),甲物體的速度比乙大
D. 打第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),物體的速度有可能為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,有一帶正電的電荷,從D點(diǎn)以v0的速度沿DB方向射入磁場,恰好從A點(diǎn)射出,已知電荷的質(zhì)量為m,帶電量為q,不計(jì)電荷的重力,則下列說法不正確的是( )
A. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
B. 電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C. 若電荷從CD邊界射出,隨著入射速度的減小,電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)減小
D. 若電荷的入射速度變?yōu)?v0,則粒子會(huì)從AB中點(diǎn)射出
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某同學(xué)在做“研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm.(得數(shù)保留兩位有效數(shù)字)
(1)求計(jì)數(shù)點(diǎn)3的瞬時(shí)速度的大小 ______________________.
(2)作出小車運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,由圖象求小車運(yùn)動(dòng)的加速度 ______________________ .
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示, A、B、C三塊粗糙物塊疊放在一起并靜止在水平地面上,現(xiàn)給B施加一個(gè)向右的F =1N的作用,三個(gè)物塊仍然保持靜止。則關(guān)于各接觸面間的摩擦情況,下列說法正確的是: ( 。
A.A、B之間的摩擦力為1N
B.B、C之間的摩擦力為0N
C.B、C之間的摩擦力大小為1N
D.C對(duì)地面的摩擦力大小為2N,方向向左
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