【題目】某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道,它由細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi)。左右兩側(cè)的斜直管道PA與PB的傾角、高度、粗糙程度完全相同,管口A、B兩處均用很小的光滑小圓弧管連接(管口處切線豎直),管口到底端的高度H1=0.4m。中間“8”字型光滑細(xì)管道的圓半徑R=10cm(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多),并與兩斜直管道的底端平滑連接。一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊從管口A的正上方H2=5m處自由下落,第一次到達(dá)最低點P的速度大小為10m/s。此后小滑塊經(jīng)“8”字型和PB管道運動到B處豎直向上飛出,然后又再次落回,如此反復(fù)。小滑塊視為質(zhì)點,忽略小滑塊進(jìn)入管口時因碰撞造成的能量損失,不計空氣阻力,且取g=10m/s2。求:
(1)滑塊第一次由A滑到P的過程中,克服摩擦力做功;
(2)滑塊第一次到達(dá)“8”字型管道頂端時對管道的作用力;
(3)滑塊第一次離開管口B后上升的高度;
(4)滑塊能沖出槽口的次數(shù)。
【答案】(1)2J;(2)455N,方向向上;(3)4.2m;(4)6次;
【解析】試題分析:(1)對開始下落到運動到P點的過程中,運用動能定理,求出克服摩擦力做功的大。唬2)對P到最高點的過程,運用動能定理,求出最高點的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出滑塊對管道的作用力;(3)對開始釋放到第一次離開管口上升到最大高度過程,運用動能定理,求出滑塊第一次離開管口B后上升的高度;(4)根據(jù)能量守恒求出滑塊能沖出槽口的次數(shù)
(1)滑塊第一次由A滑到P的過程,克服摩擦力做功,
代入數(shù)據(jù)可得:W1=2J
(2)根據(jù)動能定理得:,
在“8”字型管道最高點
管道對滑塊的彈力大小,方向向下;
滑塊對管道的彈力大小,方向向上;
(3)滑塊對此由A到B克服摩擦阻力做的功;
上升的高度
(4)滑塊能沖出槽口的次數(shù)為,所以滑塊能離開管口的次數(shù)為6次。
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【題目】某人在O點將質(zhì)量為m的飛鏢以不同大小的初速度沿OA水平投出,A為靶心且與O在同一高度,如圖所示,飛鏢水平初速度分別是v1、v2時打在檔板上的位置分別是B、C,且AB:BC=1:3 則( )
A. 兩次飛鏢從投出后到達(dá)靶心的時間之比t1:t2=l:3
B. 兩次飛鏢投出的初速度大小之比v1:v2=2:1
C. 兩次飛鏢的速度變化量大小之比△V1:△V2=3:1
D. 適當(dāng)減小m可使飛鏢投中靶心
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【題目】盧瑟福和他的學(xué)生用α粒子轟擊不同的金屬,并同時進(jìn)行觀測,經(jīng)過大量的實驗,最終確定了原子的核式結(jié)構(gòu)。如圖為該實驗的裝置,其中熒光屏能隨顯微鏡在圖中的圓面內(nèi)轉(zhuǎn)動。當(dāng)用α粒子轟擊金箔時,在不同位置進(jìn)行觀測,如果觀測的時間相同,則下列說法正確的是
A. 在1處看到的閃光次數(shù)最多
B. 2處的閃光次數(shù)比4處多
C. 3和4處沒有閃光
D. 4處有閃光但次數(shù)極少
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【題目】一點電荷從靜電場中的A點移動到B點,電場力對該電荷做功為零,則( )
A.A,B兩點的電場強度一定相同
B.該電荷一定沿等勢面移動
C.作用于該電荷的電場力與其移動方向總是垂直的
D.A,B兩點的電勢一定相等
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【題目】如圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系.一質(zhì)量為m的質(zhì)點,在拉力F和重力的作用下,從坐標(biāo)原點O由靜止開始沿直線0N斜向下運動,直線ON與y軸負(fù)方向成θ角 (θ<90°).不計空氣阻力,則以下說法正確的是( )
A.當(dāng)F=mgtanθ時,拉力F最小
B.當(dāng)F=mgsinθ時,拉力F最小
C.當(dāng)F=mgsinθ時,質(zhì)點的機(jī)械能守恒
D.當(dāng)F=mgtanθ時,質(zhì)點的機(jī)械能一定增大
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【題目】下列情境中,經(jīng)典力學(xué)不適用的是
A. 小朋友坐滑梯下滑
B. 輪船在大海上航行
C. 宇宙粒子接近光速運動
D. 子彈在空中飛行
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【題目】如圖所示電路中,L是自感系數(shù)足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計,D1和D2是兩個完全相同的小燈泡.將電鍵K閉合,待燈泡亮度穩(wěn)定后,再將電鍵K斷開,則下列說法中正確的是( 。
A. K閉合瞬間,D2先亮,D1后亮,最后兩燈亮度一樣
B. K閉合瞬間,D1先亮,D2后亮,最后兩燈亮度一樣
C. K斷開時,D2立即熄滅,D1亮一下再慢慢熄滅
D. K斷開時,兩燈都亮一下再慢慢熄滅
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【題目】當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后,從金屬表面逸出的電子具有最大的初動能是1.5eV.為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),入射光的最低能量為( )
A.1.5eV
B.3.5eV
C.5.0eV
D.6.5eV
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【題目】光滑水平面上,兩個質(zhì)量相等的小球A、B沿同一直線同向運動(B在前),已知碰前兩球的動量分別為pA=12kg·m/s、pB=8kg·m/s,碰后它們動量的變化分別為△pA、△pB.下列數(shù)值不可能正確的是( )
A. △pA=﹣2kg·m/s、△pB=2kg·m/s B. △pA=﹣3kg·m/s、△pB=3kg·m/s
C. △pA=﹣4kg·m/s、△pB=4kg·m/s D. △pA=﹣5kg·m/s、△pB=5kg·m/s
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