【題目】滑板運(yùn)動是極限運(yùn)動的鼻祖,許多極限運(yùn)動項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來。如圖所示是滑板運(yùn)動的軌道,BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點(diǎn)、圓心角 θ=60°,半徑OC與水平軌道CD垂直,滑板與水平軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。某運(yùn)動員從軌道上的A點(diǎn)以v0=3m/s的速度水平滑出,在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達(dá)E點(diǎn)時速度減為零,然后返回.已知運(yùn)動員和滑板的總質(zhì)量為m=60kg,B、E兩點(diǎn)與水平軌道CD的豎直高度分別為h=2m和H=2.5m.求:
(1)運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中,到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小vB;
(2)水平軌道CD段的長度L;
(3)通過計(jì)算說明,第一次返回時,運(yùn)動員能否回到B點(diǎn)?如能,請求出回到B點(diǎn)時速度的大。蝗绮荒,請求出最后停止的位置距C點(diǎn)的距離.
【答案】(1)vB=6m/s (2) L=6.5m (3)停在C點(diǎn)右側(cè)6m處
【解析】
(1)在B點(diǎn)時有vB=,得vB=6m/s
(2)從B點(diǎn)到E點(diǎn)有,得L=6.5m
(3)設(shè)運(yùn)動員能到達(dá)左側(cè)的最大高度為h′,從B到第一次返回左側(cè)最高處有,得h′=1.2m<h=2 m,故第一次返回時,運(yùn)動員不能回到B點(diǎn),從B點(diǎn)運(yùn)動到停止,在CD段的總路程為s,由動能定理可得,得s=19m,s=2L+6 m,故運(yùn)動員最后停在C點(diǎn)右側(cè)6m處.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量小車在斜面上運(yùn)動時的加速度。實(shí)驗(yàn)過程如下:在斜面上鋪上白紙,用圖釘固定;把滴水計(jì)時器固定在小車的末端,在小車上固定一平衡物;在斜面頂端放置一淺盤,把小車放在斜面頂端,把調(diào)好的滴水計(jì)時器盛滿水,使水滴能滴入淺盤內(nèi);然后撤去淺盤并同時放開小車;小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開。圖乙記錄了白紙上連續(xù)6個水滴的位置;用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是x12=4.20cm,x23=6.19cm,x34=8.20cm,x45=10.19cm,x56=12.21cm。(已知滴水計(jì)時器每10s內(nèi)共滴下51個小水滴,即第1滴水落到盤中開始計(jì)時,到第51滴水落到盤中的時間為10s)
(1)小車運(yùn)動到圖中點(diǎn)4位置時的速度大小v=____m/s,小車的加速度a=____m/s2;(結(jié)果均2保留2位有效數(shù)字)
(2)已知斜面的傾角為,小車和車上物體的總質(zhì)量為1.0kg(忽略滴出水的質(zhì)量),根據(jù)前面求解的加速度可以算出小車與斜面的摩擦阻力f=_______N。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字,g=10m/s2,2sin=0.259)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧與傾角為37°的固定斜面平行,彈簧的下端固定,上端與物塊相連,繞過光滑定滑輪的輕繩分別與物塊和小球相連。開始時用手托住小球.使彈簧處于原長狀態(tài),滑輪左側(cè)的輕繩與斜面平行,滑輪右側(cè)的輕繩豎直,然后由靜止釋放小球。已知小球的質(zhì)量是物塊質(zhì)量的兩倍,重力加速度大小為g,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是
A.釋放小球的瞬間,小球的加速度大小為
B.物塊上滑過程中,小球機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能與物塊機(jī)械能的增加量之和
C.物塊上滑過程中,物塊動能的增加量等于它所受重力、輕繩拉力、摩擦力做功之和
D.物塊上滑過程中,輕繩拉力對小球做的功等于小球機(jī)械能的變化
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T.在勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi),有一對光滑平行金屬導(dǎo)軌,處于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌間距L=1m,電阻可忽略不計(jì)。質(zhì)量均為m=lkg,電阻均為R=2.5Ω的金屬導(dǎo)體棒MN和PQ垂直放置于導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。先將PQ暫時鎖定,金屬棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由靜止開始以加速度a=0.4m/s2向右做勻加速直線運(yùn)動,5s后保持拉力F的功率不變,直到棒以最大速度vm做勻速直線運(yùn)動.
(1)求棒MN的最大速度vm;
(2)當(dāng)棒MN達(dá)到最大速度vm時,解除PQ鎖定,同時撤去拉力F,兩棒最終均勻速運(yùn)動.求解除PQ棒鎖定后,到兩棒最終勻速運(yùn)動的過程中,電路中產(chǎn)生的總焦耳熱.
(3)若PQ始終不解除鎖定,當(dāng)棒MN達(dá)到最大速度vm時,撤去拉力F,棒MN繼續(xù)運(yùn)動多遠(yuǎn)后停下來?(運(yùn)算結(jié)果可用根式表示)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p–T圖象如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是
A. 氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等
B. 氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能
C. 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功
D. 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處,某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時,恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入,通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出,已知此粒子的質(zhì)量為m,電荷量的大小為q,其重力不計(jì);ab邊長為2ι,ad邊長為3ι,則下列說法中正確的是
A. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為
B. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為
C. 離子穿過磁場和電場的時間之比
D. 離子穿過磁場和電場的時間之比
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,充滿了方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào), C點(diǎn)坐標(biāo)為(4L,3L),M點(diǎn)為OC的中點(diǎn)。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點(diǎn)以平行于y軸方向射入磁場Ⅱ中,速度大小為,不計(jì)粒子所受重力,粒子運(yùn)動軌跡與磁場區(qū)域相切時認(rèn)為粒子能再次進(jìn)入磁場。
(1)若粒子無法進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ中,求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大小范圍;
(2)若粒子恰好不能從AC邊射出,求區(qū)域Ⅱ磁感應(yīng)強(qiáng)度大;
(3)若粒子能到達(dá)M點(diǎn),求區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的所有可能值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中有一個均勻?qū)Ь制成的單匝直角三角形線框.現(xiàn)用外力使線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運(yùn)動,運(yùn)動中線框的AB邊始終與磁場右邊界平行。已知AB=BC=l,D、E分別為BC和AC邊的中點(diǎn),線框?qū)Ь的總電阻為R。則( )
A.從C點(diǎn)離開磁場起,線框中AB邊的電壓隨時間均勻增大
B.當(dāng)線框的DE兩點(diǎn)到達(dá)磁場邊界時DE兩點(diǎn)間的電壓為
C.從C點(diǎn)離開磁場起,線框所受外力隨時間變化,其最大值為
D.在線框離開磁場的全過程中,電流隨時間均勻增大,通過線框某截面的總電荷量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在光滑絕緣的水平面上相距為的、兩處分別固定正電荷、.兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示.圖乙是連線之間的電勢與位置之間的關(guān)系圖象,圖中點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn),若在的點(diǎn)由靜止釋放一個質(zhì)量為、電量為的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),下列有關(guān)說法正確的是( )
A.小球在處的速度最大
B.小球一定可以到達(dá)點(diǎn)處
C.小球?qū)⒁?/span>點(diǎn)為中心做往復(fù)運(yùn)動
D.固定在、處的電荷的電量之比為
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