【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上,下端與水平地面在P點(diǎn)相切,一個質(zhì)量為2m的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在水平地面上,左端固定有輕彈簧,Q點(diǎn)為彈簧處于原長時的左端點(diǎn),P、Q間的距離為R,PQ段地面粗糙、滑動摩擦因素為,Q點(diǎn)右側(cè)水平地面光滑,現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑,重力加速度為g。求:
(1)物塊A沿圓弧軌道滑至P點(diǎn)時對軌道的壓力;
(2)彈簧被壓縮的最大彈性勢能(未超過彈性限度);
(3)物塊A最終停止位置到Q點(diǎn)的距離。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)物塊A從靜止沿圓弧軌道滑至P點(diǎn),設(shè)速度大小為,
由機(jī)械能守恒定律有:
在最低點(diǎn)軌道對物塊的支持力為大小為,
由牛頓第二定律有:,
聯(lián)立解得:,
由牛頓第三定律可知物塊軌道P點(diǎn)的壓力大小為3mg。
(2)設(shè)物塊A與彈簧接觸前瞬間的速度大小為,
由動能定理有,,
當(dāng)時,物塊A、物塊B具有共同速度v時,彈簧的彈性勢能最大,
由動量守恒定律有:,
,
聯(lián)立解得;
(3)設(shè)物塊A與彈簧分離時,A、B的速度大小分別為,規(guī)定向右為正,則有,
,
聯(lián)立解得:,
設(shè)A最終停在Q點(diǎn)左側(cè)x處,由動能定理有:,
解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究“蹦極”運(yùn)動時,在運(yùn)動員身上安裝傳感器,用于測量運(yùn)動員在不同時刻下落的高度及速度。如圖甲,運(yùn)動員(包括攜帶的全部設(shè)備)的質(zhì)量為60kg,彈性繩原長為10m,運(yùn)動員從蹦極臺自由下落,據(jù)傳感器所測數(shù)據(jù),得到圖乙所示的速度v—位移x圖像。若“蹦極”過程中,運(yùn)動員始終在空中,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,則下列判斷正確的是( )
A. 從x=0到x=10m的過程中,運(yùn)動員處于超重狀態(tài)
B. 從x=10m到x=16m的過程中,遠(yuǎn)動員的加速度一直減小
C. v=15m/s時,繩的彈力達(dá)到最大
D. 從x=0到x=30m的過程中,運(yùn)動員的重力勢能減少18000J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向與導(dǎo)線框所在的平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示,規(guī)定垂直紙面向里為磁場正方向,順時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向,水平向左為bc邊所受安培力F的正方向。下列圖象正確的是
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則圓環(huán)( )
A. 下滑過程中,加速度先增大后減小
B. 下滑過程中,克服摩擦力做的功為
C. 上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度
D. 在C處,彈簧的彈性勢能為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國繼嫦娥三號之后將于2018年發(fā)射嫦娥四號,它將首次探秘月球背面,實(shí)現(xiàn)人類航天器在月球背面的首次著陸。為“照亮”嫦娥四號”駕臨"月球背面之路,一顆承載地月中轉(zhuǎn)通信任務(wù)的中繼衛(wèi)星將在嫦娥四號發(fā)射前半年進(jìn)入到地月拉格朗日點(diǎn)。在該點(diǎn),地球、月球和中繼衛(wèi)星位于同一直線上,且中繼衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的周期與月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期相同,則( )
A. 中繼衛(wèi)星的周期為一年
B. 中繼衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力僅由地球提供
C. 中繼衛(wèi)星的線速度小于月球運(yùn)動的線速度
D. 中繼衛(wèi)星的加速度大于月球運(yùn)動的加速度
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【題目】兩磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)I、III,方向如圖所示,兩區(qū)域中間為寬為s的無磁場區(qū)II,有一邊長為L(L>s),電阻為R的均勻正方形金屬線框abcd置于I區(qū)域,ab邊與磁場邊界平行,現(xiàn)拉著金屬線框以速度v向右勻速運(yùn)動,則
A. 當(dāng)ab邊剛進(jìn)入中間無磁場區(qū)域II時,ab兩點(diǎn)間的電壓為
B. 當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域III時,拉力為
C. 把金屬線框從ab邊剛進(jìn)入II區(qū)域到完全拉入III區(qū)域過程中,拉力所做功為
D. 把金屬線框從ab邊剛進(jìn)入II區(qū)域到完全投入III區(qū)域過程中,磁通量的變化量為0
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電量為q的小球在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,以初速度沿直線ON做勻變速運(yùn)動,直線ON與水平面的夾角為若小球在初始位置的電勢能為零,重力加速度為g,且,則
A. 電場方向豎直向上
B. 小球運(yùn)動的加速度大小為g
C. 小球最大高度為
D. 小球電勢能的最大值為
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【題目】如圖所示,一汽缸固定在水平地面上,通過活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與缸壁的摩擦可忽略不計,活塞的橫截面積;钊c水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接,在平臺上有另一物塊B,A、B的質(zhì)量均為,兩物塊與平臺間的摩擦因數(shù)。兩物塊間距為。開始時活塞距缸底,缸內(nèi)氣體壓強(qiáng) 等于外界大氣壓強(qiáng),溫度。現(xiàn)對汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱。求:()
①物塊A開始移動時,汽缸內(nèi)的溫度;
②物塊B開始移動時,汽缸內(nèi)的溫度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢能,下列說法正確的是______________(選對1個給2分,選對2個給4分,選對3個給5分,沒選錯一個扣3分,最低得分為0)
A.在10r0(r0為分子間作用力為零的間距,其值為10-10m,)距離范圍內(nèi),分子間總存在著相互作用的引力
B.分子間作用力為零時,分子間的勢能一定是零
C.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時,分子間的距離越大,分子勢能越小
D.分子間距離越大,分子間的斥力越小
E.兩個分子間的距離變大的過程中,分子間引力變化總是比斥力變化慢
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