【題目】如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,AB段長(zhǎng)x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2。若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)。試分析求解:

(1)滑塊通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大。

2滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí),在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小;

3水平力F 的大小。

【答案】(1)10m/s(2)9N(3)F≥0.625N

【解析】

試題分析:(1)設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度為vC,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)間為t,滑塊從C點(diǎn)飛出后,做平拋運(yùn)動(dòng)

豎直方向:2R=gt2

水平方向:x=vCt

解得:vC=10m/s

設(shè)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)機(jī)械能守恒定律

mv=mv+2mgR

設(shè)滑塊在B點(diǎn)受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律

FN-mg=m

聯(lián)立解得:FN= 9N

依據(jù)牛頓第三定律,滑塊在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力F= FN=9N

(2)若滑塊恰好能夠經(jīng)過(guò)C點(diǎn),設(shè)此時(shí)滑塊的速度為vC,依據(jù)牛頓第二定律有

mg=m

解得vC===5m/s

滑塊由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理

Fx-2Rmg

Fx≥2Rmg +

解得水平恒力F應(yīng)滿(mǎn)足的條件 F≥0.625N (1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)閉合的正方形金屬線(xiàn)框放入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圖中虛線(xiàn)表示磁場(chǎng)的邊界,在外力作用下線(xiàn)框從磁場(chǎng)中以速度v勻速穿出.關(guān)于線(xiàn)框從磁場(chǎng)邊界穿出過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是

A. 線(xiàn)框的運(yùn)動(dòng)速度越大,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量越多

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,拉力的功率越大

C. 線(xiàn)框的電阻越大,導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生的熱量越多

D. 線(xiàn)框的邊長(zhǎng)與拉力做功的多少無(wú)關(guān)

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【題目】如圖所示,一固定斜面傾角為30°,一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小等于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為H,則此過(guò)程中,物塊的( )

A. 動(dòng)能損失了2mgH B. 動(dòng)能損失了mgH

C. 機(jī)械能損失了mgH D. 機(jī)械能損失了

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,U形導(dǎo)軌abcd與水平面成一定的角度傾斜放置,空間存在有垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示(垂直導(dǎo)軌平面向上為磁場(chǎng)正方向)。已知導(dǎo)體棒PQ水平放置在導(dǎo)軌上且始終靜止不動(dòng),下列分析正確的是( )

A. 導(dǎo)軌可能光滑 B. t1時(shí)刻PQ中沒(méi)有電流

C. 導(dǎo)體棒PQ受安培力大小在減小 D. t1時(shí)刻導(dǎo)體棒PQ受到的安培力等于0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示為車(chē)站使用的水平傳送裝置的示意圖?嚲o的傳送帶長(zhǎng)度L=6.0m,以v=6.0m/s的恒定速率運(yùn)行,傳送帶的水平部分AB距離水平地面的高度h=0.45m,F(xiàn)有一行李箱(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量m=10kg,以v0=5.0m/s的水平初速度從A端滑上傳送帶,被傳送到B端時(shí)沒(méi)有被及時(shí)取下,行李箱從B端水平拋出,行李箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2。試分析求解:

(1)行李箱從傳送帶上A端運(yùn)動(dòng)到B端過(guò)程中摩擦力對(duì)行李箱沖量的大小;

2為運(yùn)送該行李箱電動(dòng)機(jī)多消耗的電能;

3若傳送帶的速度v可在0~8.0m/s之間調(diào)節(jié),仍以v0的水平初速度從A端滑上傳送帶,且行李箱滑到B端均能水平拋出。請(qǐng)你在圖乙中作出行李箱從B端水平拋出到落地點(diǎn)的水平距離x與傳送帶速度v的關(guān)系圖象。(要求寫(xiě)出作圖數(shù)據(jù)的分析過(guò)程)

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【題目】如圖所示,小球a從光滑曲面上的A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到水平軌道上的C點(diǎn)時(shí)恰好與通過(guò)繃緊的細(xì)線(xiàn)懸掛的小球b發(fā)生正碰并粘在一起,已知小球a、b的質(zhì)量均為m,曲面高度和細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)度均為h,細(xì)線(xiàn)能承受的最大拉力為2.5mg,C點(diǎn)到地面的高度也為h。

(1)求碰后瞬間兩球的共同速度大小。

(2)碰后細(xì)線(xiàn)是否會(huì)斷裂?若不斷裂求兩球上升的最大高度;若斷裂求落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平位移。

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【題目】如圖所示,兩平行金屬板EF之間電壓為U,兩足夠長(zhǎng)的平行邊界MNPQ區(qū)域內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力),由E板中央處?kù)o止釋放,經(jīng)F板上的小孔射出后,垂直進(jìn)入磁場(chǎng),且進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與邊界MN60°角,磁場(chǎng)MNPQ邊界距離為d。求:

(1)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度;

(2)若粒子垂直邊界PQ離開(kāi)磁場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(3)若粒子最終從磁場(chǎng)邊界MN離開(kāi)磁場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室有如下器材:天平(含砝碼)、量筒、燒杯(2個(gè))、彈簧測(cè)力計(jì)、金屬塊、細(xì)線(xiàn)(質(zhì)量和體積不計(jì))、足量的水(密度已知)、足量的未知液體(密度小于金屬塊的密度)

(1)一組選用上述一些器材測(cè)量金屬塊的密度,步驟是:

①在量筒中倒入20mL水;

②把金屬塊浸沒(méi)在量筒的水中,如圖14所示,由此可知金屬塊的體積為________cm3;

③把天平放在水平桌面上,如圖15甲所示,接下來(lái)的操作是:

a、將游碼撥到零刻度線(xiàn)處;

b、向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)平衡螺母,使天平平衡;

c、取出量筒中的金屬塊直接放在左盤(pán),向右盤(pán)加減砝碼并移動(dòng)游碼使天平重新平衡,

如圖15乙所示.計(jì)算金屬塊的密度是________kg/m3。該實(shí)驗(yàn)所測(cè)密度比金屬塊

實(shí)際的密度________(選填“偏大”或“偏小”)。

(2)二組選用上述一些器材,設(shè)計(jì)了一種測(cè)量未知液體密度的實(shí)驗(yàn)方案。

選用器材:彈簧測(cè)力計(jì)、金屬塊、細(xì)線(xiàn)、水、足量的未知液體、燒杯(2個(gè))

主要實(shí)驗(yàn)步驟:

①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊在空氣中的重力G;

②用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛金屬塊浸沒(méi)在未知液體中(未接觸燒杯底),其示數(shù)為F1;

③用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛金屬塊浸沒(méi)在水中(未接觸燒杯底),其示數(shù)為F2;

④未知液體密度的表達(dá)式:ρ=________。(用字母表示,已知水的密度為ρ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是(

A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)

B.在工業(yè)和醫(yī)療中經(jīng)常使用激光,是因?yàn)槠涔庾拥哪芰窟h(yuǎn)大于γ光子的能量

C.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn),提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型

D.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子

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