【題目】如圖所示,一足夠長的水平軌道ADC由粗糙部分AD和光滑部分DC組成,粗糙部分的動摩擦因數(shù)μ=0.5,半徑為R=1m的光滑豎直半圓軌道CE與水平軌道相切。一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊以初速度v0D點向右運動沖上半圓軌道,小物塊至最高點E時,其對軌道的壓力25N,重力加速度g10m/s2,求:

1)小物塊在最高點時受到的向心力大小;

2)小物塊的初速度v0

3)改變小物塊在水平面AC運動的初始位置,若要使小物塊能通過半圓軌道最高點,則小物塊初始位置與D點的距離x必須滿足什么條件?

【答案】1)小物塊在最高點時受到的向心力大小是30N;(2)小物塊的初速度是10m/s;(3)小物塊初始位置與D點的距離x必須滿足x≤5m。

【解析】

1)小物塊在最高點時受重力和軌道對小球的彈力N,由牛頓第三定律知軌道對小球的彈力N=25N,所以向心力為F=mg+N=30N

2)設(shè)在最高點的速度為v1,由牛頓第二定律得:mg+N=m

D到最高點的過程由動能定理得:-mg2R=-

聯(lián)立解得:v0=10m/s

3)設(shè)物塊通過半圓軌道最高點為v,由牛頓第二定律得:mmg,即v

從釋放點到最高點的過程由動能定理得:-μmgx-mg2R=-

聯(lián)立解得:x≤5m

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有一均勻介質(zhì)球,一束復(fù)色光平行于BOC從介質(zhì)球的A點折射進入介質(zhì)球內(nèi),進入介質(zhì)球后分成光束I、,其中光束恰好射到C點,光束射到D點,∠AOB60°,則(  )

A. 介質(zhì)球?qū)馐?/span>的折射率大于

B. 同時進入介質(zhì)球的光束比光束先射出介質(zhì)球

C. 當(dāng)入射角大于某一特定角度時,從A點射進介質(zhì)球的光束不會發(fā)生全反射

D. 用光束和光束分別射向同一雙縫干涉裝置,光束的條紋間距比光束

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2,電荷量分別為q1、q2的兩小球,分別用絕緣輕絲線懸掛起來,兩絲線與豎直方向的夾角分別為αβ(αβ),兩小球恰在同一水平線上,那么(   )

A. 兩球可能帶同種電荷

B. q1一定大于q2

C. m1一定小于m2

D. m1所受的庫侖力一定大于m2所受的庫侖力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的虛線框內(nèi)有勻強磁場,設(shè)圖示磁場方向為正,磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖所示.邊長為l、電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中,磁場方向垂直于線框平面,此時線框ab邊的發(fā)熱功率為P,則下列說法正確的是(  )

A. 磁感應(yīng)強度

B. 線框中感應(yīng)電流為

C. 線框cd邊的發(fā)熱功率為P

D. a端電勢高于b端電勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,以O為坐標原點建立坐標系,等邊三角形OMN內(nèi)部存在垂直紙面向里的勻強磁場,三角形外側(cè)有沿x軸負方向的勻強電場,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1×1018kg,電荷量q=+1×1015C的帶電微粒從坐標為(0,-0.5m)Q點,以某一初速度v0沿某一方向入射,從x軸上的P點以v=200m/s的速度垂直x軸進入三角形區(qū)域。同時,將電場換成垂直紙面向外的勻強磁場(如圖乙所示),兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等。已知三角形的邊長L=4m,O、P兩點間距離為d=1m,重力不計。求:

(1)勻強電場的電場強度大小及帶電微粒的初速度大;

(2)若兩磁場的磁感應(yīng)強度大小B=0.2T,求該微粒在乙圖中運動一個周期的時間;

(3)乙圖中若微粒能再次回到P點,則兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小應(yīng)滿足什么條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】位于A、B處的兩個帶不等量負電荷的點電荷在平面內(nèi)的電勢分布如圖所示,圖中實線表示等勢線,下列說法中正確的是

A. 正電荷從c點移到d點,靜電力做負功

B. a點和b點的電勢不相同

C. 負電荷從a點移到b點,電場力做正功,電勢能減少

D. 正電荷從e點沿圖中虛線移到f點,電場力不做功,電勢能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一電子在電場中由a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示,圖中平行實線是等勢面則下列說法中正確的是  

A. a點的電勢比b點低

B. 電子在a點的加速度方向向右

C. 電子從a點到b點動能減小

D. 電子從a點到b點電勢能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】邊長為L、電阻為RN匝正方形線圈,以速度v勻速進入磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場。線圈運動方向與磁場邊界成θ角,如圖所示。當(dāng)線圈中心經(jīng)過磁場邊界時,穿過線圈的磁通量Φ_____:線圈所受安培力F_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一小球豎直向上拋出,小球在第3內(nèi)的位移是零,再過2.5s小球落至地面,則拋出時小球的速度大小為______m/s,拋出點距地面的高度為______m.(不計空氣阻力,g=10m/s2

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