【題目】傾角為的斜面與足夠長的光滑水平面在D處平滑連接,斜面上AB的長度為3L,BC、CD的長度均為3.5L,BC部分粗糙,其余部分光滑。如圖,4個“— ”形小滑塊工件緊挨在一起排在斜面上,從下往上依次標(biāo)為1、2、3、4,滑塊上長為L的輕桿與斜面平行并與上一個滑塊接觸但不粘連,滑塊1恰好在A處。現(xiàn)將4個滑塊一起由靜止釋放,設(shè)滑塊經(jīng)過D處時無機(jī)械能損失,輕桿不會與斜面相碰。已知每個滑塊的質(zhì)量為m并可視為質(zhì)點(diǎn),滑塊與粗糙面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g。求
(1)滑塊1剛進(jìn)入BC時,滑塊1上的輕桿所受到的壓力大。
(2)4個滑塊全部滑上水平面后,相鄰滑塊之間的距離。
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)以4個滑塊為研究對象,設(shè)第一個滑塊剛進(jìn)BC段時,4個滑塊的加速度為a,由牛頓第二定律:
以滑塊1為研究對象,設(shè)剛進(jìn)入BC段時,輕桿受到的壓力為F,由牛頓第二定律:
已知
聯(lián)立可得:
(2)設(shè)4個滑塊完全進(jìn)入粗糙段時,也即第4個滑塊剛進(jìn)入BC時,滑塊的共同速度為v
這個過程, 4個滑塊向下移動了6L的距離,1、2、3滑塊在粗糙段向下移動的距離分別為3L、2L、L,由動能定理,有:
可得:
由于動摩擦因數(shù)為,則4個滑塊都進(jìn)入BC段后,所受合外力為0,各滑塊均以速度v做勻速運(yùn)動;
第1個滑塊離開BC后做勻加速下滑,設(shè)到達(dá)D處時速度為v1,由動能定理:
可得:
當(dāng)?shù)?/span>1個滑塊到達(dá)BC邊緣剛要離開粗糙段時,第2個滑塊正以v的速度勻速向下運(yùn)動,且運(yùn)動L距離后離開粗糙段,依次類推,直到第4個滑塊離開粗糙段。由此可知,相鄰兩個滑塊到達(dá)BC段邊緣的時間差為,因此到達(dá)水平面的時間差也為
所以滑塊在水平面上的間距為
聯(lián)立解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場,最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場,如圖所示。不計粒子重力,求
(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN ;
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r;
(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖a所示,勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1按圖b所示規(guī)律變化(垂直于紙面向外為正).t=0時,一比荷為的帶正電粒子從原點(diǎn)沿y軸正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不計粒子重力.
(1)求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑.
(2)求時帶電粒子的坐標(biāo).
(3)保持b中磁場不變,再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強(qiáng)磁場B2,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T,在t=0時,粒子仍以原來的速度從原點(diǎn)射入,求粒子回到坐標(biāo)原點(diǎn)的時刻.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=1.98kg的小車,車的B點(diǎn)右側(cè)的上表面是粗糙水平軌道,車的B點(diǎn)的左側(cè)固定以半徑R=0.7m的光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在B點(diǎn)相切,車的最右端D點(diǎn)固定輕質(zhì)彈簧彈簧處于自然長度其左端正好對應(yīng)小車的C點(diǎn),B與C之間距離L=0.9m,一個質(zhì)量m=2kg的小物塊,置于車的B點(diǎn),車與小物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),突然有一質(zhì)量的子彈,以速度v=50m/s擊中小車并停留在車中,設(shè)子彈擊中小車的過程時間極短,已知小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù),g取10m/s2則,
(1)通過計算判斷小物塊是否能達(dá)到圓弧軌道的最高點(diǎn)A,并求當(dāng)小物塊再次回到B點(diǎn)時,小物塊的最大速度大小;
(2)若已知彈簧被小物塊壓縮的最大壓縮量x=10cm,求彈簧的最大彈性勢能。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在豎直平面內(nèi),一根長為L的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端拴著質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球。小球始終處在場強(qiáng)大小為、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中,現(xiàn)將小球拉到與O點(diǎn)等高處,且細(xì)線處于拉直狀態(tài),由靜止釋放小球,當(dāng)小球的速度沿水平方向時,細(xì)線被拉斷,之后小球繼續(xù)運(yùn)動并經(jīng)過P點(diǎn),P點(diǎn)與O點(diǎn)間的水平距離為L。重力加速度為g,不計空氣阻力,求
(1)細(xì)線被拉斷前瞬間,細(xì)線的拉力大;
(2)O、P兩點(diǎn)間的電勢差。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平放置的導(dǎo)熱氣缸A和B底面積相同,長度分別為2L和L,兩氣缸通過長度為L的絕熱管道連接;厚度不計的絕熱活塞a、b可以無摩擦地移動,a的橫截面積為b的兩倍。開始時A、B內(nèi)都封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣,活塞a在氣缸A最左端,活塞b在管道最左端,F(xiàn)向右緩慢推動活塞a,當(dāng)活塞b恰好到管道最右端時,停止推動活塞a并將其固定,接著緩慢加熱氣缸B中的空氣直到活塞b回到初始位置,求
(i)活塞a向右移動的距離;
(ii)活塞b回到初始位置時氣缸B中空氣的溫度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑細(xì)桿BC和AC構(gòu)成直角三角形ABC,其中AC桿豎直,BC桿和AC桿間的夾角θ=37°,兩根細(xì)桿上分別套有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球P、Q質(zhì)量之比為1︰2.現(xiàn)將P、Q兩個小球分別從桿AC和BC的項(xiàng)點(diǎn)由靜止釋放,不計空氣阻力,sin37°=0.6。則P、Q兩個小球由靜止釋放后到運(yùn)動至C點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是
A. 重力的沖量之比為1︰1B. 重力的沖量之比為5︰6
C. 合力的沖量之比為5︰8D. 合力的沖量之比為5︰2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】平面OM和平面ON之間的夾角為60°,其橫截面(紙面)如圖所示,平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0).粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場,速度與OM成60°角。已知該粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡與ON有且只有一個交點(diǎn),并從OM上另一點(diǎn)射出磁場。不計重力.粒子離開磁場的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離l及在磁場中運(yùn)動的時間t分別為
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年6月14日11時06分,探月工程嫦娥四號任務(wù)“鵲橋”中繼星成為世界首顆成功進(jìn)入地月拉格朗日L2點(diǎn)的Halo使命軌道的衛(wèi)星,為地月信息聯(lián)通搭建“天橋”。如圖所示,該L2點(diǎn)位于地球與月球連線的延長線上,“鵲橋”位于該點(diǎn),在幾乎不消耗燃料的情況下與月球同步繞地球做圓周運(yùn)動,已知地球、月球和“鵲橋”的質(zhì)量分別為Me、Mm、m,地球和月球之間的平均距離為R,L2點(diǎn)離月球的距離為x,則
A. “鵲橋”的線速度小于月球的線速度
B. “鵲橋”的向心加速度小于月球的向心加速度
C. x滿足
D.
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