【題目】如圖所示,光滑斜面AB與一段粗糙的水平軌道BC通過光滑的圓弧平滑連接,水平軌道的右端與半徑為R的光滑半圓弧軌道CDE相切。兩質(zhì)量相同的小物塊P和Q分別置于斜面某一高度處和水平軌道的左端B點(diǎn),F(xiàn)由靜止釋放P物塊,當(dāng)其滑至斜面底端通過光滑圓弧段之后與小物塊Q發(fā)生碰撞,碰撞之后粘在一起沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)。已知兩物塊與水平軌道BC之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,BC長度為3R,重力加速度為g,兩小物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。若兩物塊能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)E,求小物塊P釋放點(diǎn)的最小高度h。
【答案】16R
【解析】
沿光滑斜面下滑由滿足機(jī)械能守恒求速度,碰撞過程由動(dòng)量守恒定律求碰后速度,由圓周運(yùn)動(dòng)的繩—球模型抓住最高的臨界條件求高度.
設(shè)兩小物塊質(zhì)量均為m,小物塊P的釋放點(diǎn)距離水平地面的高度為h.
在小物塊P下滑過程中滿足機(jī)械能守恒,則有
設(shè)碰撞之后共同速度為v,兩小物塊碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒定律
聯(lián)立解得:
如釋放點(diǎn)高度h1,恰使得兩小物塊運(yùn)動(dòng)至E點(diǎn),則由動(dòng)能定理可得:
其中
小物塊在E點(diǎn)滿足
聯(lián)立解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運(yùn)動(dòng)。已知兩極板間電勢差為U,板間距為d,電子質(zhì)量為m,電量為e。則關(guān)于電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)情況,下列敘述正確的是( )
A.若將板間距為d增大一倍,則電子到達(dá)Q板的速率保持不變
B.若將板間距為d增大一倍,則電子到達(dá)Q板的速率也增大一倍
C.若將兩極板間電勢差U增一倍,則電子到達(dá)Q板的時(shí)間保持不變
D.若將兩極板間電勢差U增一倍,則電子到達(dá)Q板的時(shí)間減為一半
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小型發(fā)電機(jī)線圈共N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場可視為勻強(qiáng)磁場,方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值都為e0,不計(jì)線圈電阻,下列說法正確的是( )
A. 若從中性面開始計(jì)時(shí),則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=2Ne0sin ωt
B. 從中性面開始計(jì)時(shí),則發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=2Ne0cos ωt
C. 發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值是
D. 發(fā)電機(jī)線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值是
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過控制質(zhì)量均為M(M>>m)的甲、乙兩小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)且同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),甲小車通過輕質(zhì)細(xì)線跨過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的鉤碼,乙小車通過輕質(zhì)細(xì)線跨過定滑輪懸掛質(zhì)量為2m的鉤碼。實(shí)驗(yàn)中用刻度尺測得甲小車位移為s1,乙小車位移為s2.請回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)開始之前,在未掛鉤碼的情況下,小組同學(xué)先調(diào)整兩木板的傾角然后輕推小車,直到小車恰好能沿木板勻速下滑為止,這樣做的目的是___________.
(2)下列關(guān)于2s1與s2的大小關(guān)系正確的是___________.
A. 2s1>s2 B. 2s1=s2 C.2s1<s2 D.無法確定
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(19分)如圖所示,在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子(質(zhì)量為m、電量為e)從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),電子第一次經(jīng)過x軸上C點(diǎn);第二次恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O;第三次經(jīng)過x軸上D點(diǎn)。C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d。不計(jì)電子的重力。求:
(1)電場強(qiáng)度E的大;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)電子從A運(yùn)動(dòng)到D經(jīng)歷的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物理小組在一次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上,一端裝有光滑的定滑輪;導(dǎo)軌上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為f.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,先接通電源,再松手后滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列點(diǎn).
(1)本實(shí)驗(yàn)存在一個(gè)重大的失誤,該失誤是:_____________________________ 。
(2)圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=_____________________(用、、f表示)
(3)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下列物理量中還應(yīng)測量的是_____________
A.導(dǎo)軌的長度L B.砝碼的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3
(4)如果乙圖中、、是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后測得的數(shù)據(jù),請寫出計(jì)數(shù)點(diǎn)3到計(jì)數(shù)點(diǎn)4的過程中要驗(yàn)證的機(jī)械能守恒守律的表達(dá)式______________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,圖中以點(diǎn)電荷 Q 為圓心的虛線同心圓是該點(diǎn)電荷電場中球形等勢面的橫截面圖.一個(gè)帶電的粒子經(jīng)過該電場,它的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,P、M、N、O、F 都是軌跡上的點(diǎn).不計(jì)帶電粒子受到的重力,由此可以判斷
A. 此粒子和點(diǎn)電荷 Q 帶同種電荷
B. 此粒子在 M 點(diǎn)的動(dòng)能小于在 F 點(diǎn)的動(dòng)能
C. 粒子在 F 點(diǎn)的電勢能小于在 N 點(diǎn)的電勢能
D. 帶電粒子從 P 運(yùn)動(dòng)到 N 的過程中,電勢能逐漸增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】國際單位制(縮寫SI)定義了米(m)、秒(s)等7個(gè)基本單位,其他單位均可由物理關(guān)系導(dǎo)出。例如,由m和s可以導(dǎo)出速度單位m·s–1。歷史上,曾用“米原器”定義米,用平均太陽日定義秒。但是,以實(shí)物或其運(yùn)動(dòng)來定義基本單位會(huì)受到環(huán)境和測量方式等因素的影響,而采用物理常量來定義則可避免這種困擾。1967年用銫–133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級間躍遷輻射的頻率ν=9 192 631 770 Hz定義s;1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定義m。2018年第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定,7個(gè)基本單位全部用基本物理常量來定義(對應(yīng)關(guān)系如圖,例如,s對應(yīng)ν,m對應(yīng)c)。新SI自2019年5月20日(國際計(jì)量日)正式實(shí)施,這將對科學(xué)和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。下列選項(xiàng)不正確的是
A. 7個(gè)基本單位全部用物理常量定義,保證了基本單位的穩(wěn)定性
B. 用真空中的光速c(m·s–1)定義m,因?yàn)殚L度l與速度v存在l=vt,而s已定義
C. 用基本電荷e(C)定義安培(A),因?yàn)殡姾闪颗c電流I存在I=q/t,而s已定義
D. 因?yàn)槠绽士顺A?/span>h(J·s)的單位中沒有kg,所以無法用它來定義質(zhì)量單位
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ,其阻值Rx約為0.5 Ω,允許通過的最大電流為0.5 A.現(xiàn)有如下器材可供選擇:
電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.6Ω)
電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
待測電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω)
標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(5 Ω,2A)
滑動(dòng)變阻器R2(200 Ω,1.5A)
直流電源E(E=6 V,內(nèi)阻不計(jì))
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
(1)圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的測量電路的一部分,你認(rèn)為合理的是________;
(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”),并采用________接法;(分壓,限流)
(3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇,在圖甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________;
(4)實(shí)驗(yàn)中,如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I,測得拉直后電阻絲的長度為L、直徑為D,則待測電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ=________;
(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖乙所示,則該電阻絲的直徑D=________.
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