【題目】如圖所示,水平光滑軌道AB與以O點(diǎn)為圓心的豎直半圓形光滑軌道BCD相切于B點(diǎn),半圓形軌道的半徑r=0.30m。在水平軌道上A點(diǎn)靜置一質(zhì)量為m2=0.12kg的物塊2,現(xiàn)有一個質(zhì)量m1=0.06kg的物塊1以一定的速度向物塊2運(yùn)動,并與之發(fā)生正碰,碰撞過程中無機(jī)械能損失,碰撞后物塊2的速度v2=4.0m/s。物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,求:
【1】物塊2運(yùn)動到B點(diǎn)時對半圓形軌道的壓力大小;
【2】發(fā)生碰撞前物塊1的速度大;
【3】若半圓形軌道的半徑大小可調(diào),則在題設(shè)條件下,為使物塊2能通過半圓形軌道的最高點(diǎn),其半徑大小應(yīng)滿足什么條件。
【答案】
【1】7.6N
【2】6.0m/s
【3】0.32m
【解析】
(1)設(shè)軌道B點(diǎn)對物塊2的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律有
N-m2g=m2v22/R
解得 N=7.6N
根據(jù)牛頓第三定律可知,物塊2對軌道B點(diǎn)的壓力大小N′=7.6N
(2)設(shè)物塊1碰撞前的速度為v0,碰撞后的速度為v1,對于物塊1與物塊2的碰撞過程,根據(jù)動量守恒定律有 m1v0=mv1+m2v2
因碰撞過程中無機(jī)械能損失,所以有 m1v02=m1v12+m2v22
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得 v0=6.0m/s
(3)設(shè)物塊2能通過半圓形軌道最高點(diǎn)的最大半徑為Rm,對應(yīng)的恰能通過最高點(diǎn)時的速度大小為v,根據(jù)牛頓第二定律,對物塊2恰能通過最高點(diǎn)時有 m2g=m2v2/Rm
對物塊2由B運(yùn)動到D的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
m2v22=m2g2Rm+m2v2
聯(lián)立可解得:Rm=0.32m
所以,為使物塊2能通過半圓形軌道的最高點(diǎn),半圓形軌道半徑不得大于0.32m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下面說法正確的是( )
A. 根據(jù)E=可知,電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B. 邏輯電路中,高電位狀態(tài)用“1”表示,表示該點(diǎn)與電源正極相連,電壓大于或等于1v
C. 對于同種材料的導(dǎo)體,在溫度不變的情況下,橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成反比
D. 靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器,金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點(diǎn)時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地。如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為0.75d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。
(1)求繩斷時球的速度大小v1和球落地時的速度大小v2。
(2)輕繩能承受的最大拉力多大?
(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動,若繩仍在球運(yùn)動到最低點(diǎn)時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)是多少?最大水平距離為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)砂,直到小車剛開始運(yùn)動為止,記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大。賹⑿≤嚪呕卦幉醋,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的示數(shù)F1.
(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離,則小車加速度a=________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實驗,記下小車加速運(yùn)動時傳感器的示數(shù)F2,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F2﹣F0)的關(guān)系圖象,不計紙帶與計時器間的摩擦,下列圖象中正確的是 ___________.
(3)同一次實驗中,小車加速運(yùn)動時傳感器示數(shù)F2與小車釋放前傳感器示數(shù)F1的關(guān)系是F2 _____ F1(選填“<”、“=”或“>”) .
(4)關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是__________ .
A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實驗中需要將長木板右端墊高
C.實驗中需要測出小車和傳感器的總質(zhì)量
D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止,下列結(jié)論正確的是( )
A. 感應(yīng)電流方向不變
B. CD段直導(dǎo)線始終不受安培力
C. 感應(yīng)電動勢最大值Em=Bav
D. 感應(yīng)電動勢平均值
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】四顆地球衛(wèi)星a、b、c、d的排列位置如圖所示,其中,a是靜止在地球赤道上還未發(fā)射的衛(wèi)星,b是近地衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,四顆衛(wèi)星相比較
A. 向心加速度的大小關(guān)系為: >>>
B. a的角速度最大
C. 相同時間內(nèi)b走過的弧長最長
D. d的運(yùn)行周期可能是23小時
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電動自行車是目前較為時尚的代步工具。某廠生產(chǎn)的一種電動自行車,設(shè)計質(zhì)量(包括人)為m=80kg,動力電源選用能量存儲量為“36V 10A·h”(即輸出電壓為36v,工作電流與工作時間的乘積為10安培小時)的蓄電池(不計內(nèi)阻)。所用電動機(jī)的輸入功率有兩檔,分別為P1=120w和P2=180w,考慮到傳動摩擦及電機(jī)發(fā)熱等各種因素造成的損耗,自行車的效率為=80%.如果電動自行車在平直公路上行駛時所受阻力與行駛速率 和自行車對地面壓力都成正比,即f=kmgv,其中k=5.0×10-3s.m-1,g取10N/kg。求:
【1】該電動自行車分別使用兩檔行駛時,行駛的最長時間分別是多少?
【2】自行車在平直公路上能達(dá)到的最大速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A和B是兩個完全相同的燈泡,L是自感系數(shù)很大的線圈,電流穩(wěn)定時其電阻與燈泡的電阻相等,開關(guān)閉合穩(wěn)定后兩燈泡均發(fā)光。則:( )
A. 開關(guān)閉合時,A、B同時亮
B. 開關(guān)閉合穩(wěn)定后,A比B亮
C. 開關(guān)斷開時,A立即熄滅,B逐漸熄滅
D. 開關(guān)斷開時,A立即熄滅,B閃亮后再逐漸熄滅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于下列四幅圖說法不正確的是( 。
A.
原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,運(yùn)行軌道的半徑可以是任意的
B.
光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性
C.
電子束通過鋁箔時的衍射圖樣證實了電子具有波動性
D.
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