【題目】如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn).水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R,用質(zhì)量為m1=0.4 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn).用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為s=6t-2t2,物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道.取g=10 m/s2,求:
(1)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn);
(2)B、P間的水平距離;
(3)釋放后m2運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功.
【答案】(1)不能到達(dá)M點(diǎn) (2)4.1m (3)5.6J
【解析】
試題分析:(1)物塊m2由D點(diǎn)以初速度vD平拋,至P點(diǎn)時(shí),由平拋規(guī)律,得
,解得vD=4 m/s
假設(shè)能到達(dá)M點(diǎn),且速度為vM,由機(jī)械能守恒,得
由圖中幾何關(guān)系,得,
解得.
能完成圓周運(yùn)動(dòng)過M點(diǎn)的最小速度vMmin,由重力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,
,所以不能到達(dá)M點(diǎn).
(2)平拋過程水平位移為x,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,得x=vDt
在桌面上過B點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)為s=6t-2t2,故為勻減速運(yùn)動(dòng),且初速度為vB=6 m/s、加速度為a=-4 m/s2,
B、D間由運(yùn)動(dòng)規(guī)律,得vB2-vD2=2as
解得B、P水平間距為x+s=4.1 m
(3)設(shè)彈簧長為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep,由功能關(guān)系,得釋放m1時(shí)為Ep=μm1gsCB,
釋放m2時(shí)為
m2在桌面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為Wf,由動(dòng)能定理,得
解得Wf=5.6 J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某房間,上午10時(shí)的溫度為15℃ , 下午2時(shí)的溫度為25℃ , 假定房間內(nèi)氣壓無變化,則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較,房間內(nèi)的單位時(shí)間內(nèi)氣體分子撞擊墻壁單位面積的數(shù)目
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從A點(diǎn)以v0=4m/s的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入固定光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在光滑水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=3kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10m/s2,求:
(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;
(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力;
(3)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?
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【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置:水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.實(shí)驗(yàn)時(shí),保持軌道和細(xì)線水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力.
(1)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?_____(回答“是”或“否”)
(2)實(shí)驗(yàn)需要用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d,如圖2所示,則d=_______mm;
(3)實(shí)驗(yàn)獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù):小車(含傳感器和擋光板)的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0,擋光板的寬度d,光電門1和光電門2的中心距離x,某次實(shí)驗(yàn)過程:力傳感器的讀數(shù)F,小車通過光電門1和光電門2的擋光時(shí)間分別為t1、t2.小車通過光電門2后砝碼盤才落地,重力加速度為g.該實(shí)驗(yàn)對(duì)小車需驗(yàn)證的表達(dá)式是_______________(用實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的物理量表示).
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【題目】用單分子油膜法測(cè)出油分子(視為球形)的直徑后,還需要下列哪一組物理量就可以測(cè)定阿伏伽羅德常數(shù)( 。
A.油的摩爾量和密度
B.油的質(zhì)量
C.油滴的體積
D.油滴的質(zhì)量和油的摩爾質(zhì)量
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【題目】如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO,長為R,可繞A端自由轉(zhuǎn)動(dòng)。用繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)重為G的的物體,另一根繩一端系在O點(diǎn),另一端系在圓弧形墻壁上的C點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動(dòng)的過程中(保持OA與地面夾角θ不變),OC繩所受拉力的大小變化情況是( )
A.逐漸減小
B.逐漸增大
C.先減小后增大
D.先增大后減小
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【題目】兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線,同一方向運(yùn)動(dòng),B球在前,A球在后,,,當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后,AB兩球的速度可能為
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖,豎直放置的線圈固定不動(dòng),將磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況,其中表示正確的是( )
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