【題目】如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管,O為細(xì)圓管的圓心,在圓管的末端C連接傾斜角為45°、μ=0.6的足夠長(zhǎng)粗糙斜面,一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出,恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管,小球從進(jìn)入圓管開始受到始終豎直向上的力F=5N的作用,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失,能平滑的沖上粗糙斜面.(g=10m/s2)求:
(1)小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少?
(2)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)對(duì)圓管的壓力是多少?
(3)小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?
【答案】(1)2m/s (2) (3)
【解析】試題分析:小球從A運(yùn)動(dòng)到B為平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及幾何關(guān)系求解初速度;小球從B到O過程力F和重力平衡,做勻速圓周運(yùn)動(dòng);先求出B點(diǎn)的速度,根據(jù)向心力公式求解細(xì)管對(duì)小球的作用力;對(duì)從C到D過程,先受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度;然后運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解位移.
(1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B為平拋運(yùn)動(dòng),有:rsin45°=v0t
在B點(diǎn),有:
解以上兩式得:v0=2m/s
(2)在B點(diǎn)據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律有:
小球在管中的受力分析為三個(gè)力:得小球在管中以做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得細(xì)管對(duì)小球的作用力,
據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)?xì)管的壓力
(3)在CD上滑行到最高點(diǎn)過程,根據(jù)牛頓第二定律得:
mgsin45°+μmgcos45°=ma
解得:
據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:
小球在CD斜面上運(yùn)動(dòng)的最大位移
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在運(yùn)動(dòng)過程中,一定發(fā)生變化的物理量是
A. 動(dòng)能 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力
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【題目】恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng),當(dāng)溫度達(dá)到108 K時(shí),可以發(fā)生“氦燃燒”。
(1)完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程: +_____________→+γ。
(2) 是一種不穩(wěn)定的粒子,其半衰期為2.6×10-16s。一定質(zhì)量的,經(jīng)7.8×10-16 s后所剩占開始時(shí)的_____________________。
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【題目】如圖所示,一個(gè)小球在豎直環(huán)內(nèi)至少能做(n+1)次完整的圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它第(n-1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為7m/s,第n次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度大小為5m/s,則小球第(n+1)次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度v的大小一定滿足
A. 等于3m/s B. 小于1m/s
C. 等于1m/s D. 大于1m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m=0.5kg,電荷量為q=+0.2C的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放在離地面高度為h=5m的水平放置、厚度不計(jì)的絕緣圓盤邊緣,并隨圓盤一起繞中心轉(zhuǎn)軸順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓盤的角速度為ω=2rad/s,半徑為r=1m,圓盤和小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5。以圓盤左側(cè)垂直于紙面的切面和過圓盤圓心O點(diǎn)與空間中A點(diǎn)的豎直平面為界(兩平面平行),將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)空間區(qū)域,當(dāng)小物塊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),Ⅰ區(qū)域出現(xiàn)隨時(shí)間均勻增大的電場(chǎng)E(圖中未畫出),電場(chǎng)方向是豎直方向。當(dāng)E增大到E1時(shí),小物塊剛好從空間中的A點(diǎn)離開圓盤,且垂直于Ⅰ、Ⅱ區(qū)域邊界進(jìn)入Ⅱ區(qū)域,此時(shí),Ⅱ區(qū)域和Ⅲ區(qū)域立即出現(xiàn)一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2(圖中未畫出),E2=25N/C,且Ⅲ區(qū)域有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為L=4m,g=10m/s2。求:
(1)E1的大小和方向;
(2)若小物塊在磁場(chǎng)寬度范圍內(nèi)落地,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍是多少?
(3)現(xiàn)將磁感應(yīng)強(qiáng)度B取某一值,當(dāng)小物塊離開A后一小段時(shí)間,緊貼圓盤圓心O點(diǎn)下方以速度v0=m/s水平拋出一木制小球,最終兩者在磁場(chǎng)寬度范圍內(nèi)的地面上相遇,則從小物塊離開A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),拋出木制小球的時(shí)刻t為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10-2T;第一象限內(nèi)有沿方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為N/C。已知矩形區(qū)域邊長(zhǎng)為0.06m,ab邊長(zhǎng)為0.20m。在邊中點(diǎn)處有一放射源,某時(shí)刻,放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地輻射出速率均為m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量kg,電荷量kg,不計(jì)粒子重力,求:(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)從軸上射出的粒子中,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短路程為多少?
(3)放射源沿-方向射出的粒子,從射出到從軸離開所用的時(shí)間。
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【題目】光電計(jì)時(shí)器是一種常用的計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a,b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有滑塊從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)在某滑塊在斜面上滑行,先后通過光電門1和2,計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=5×10-2 s,t2=3×10-2 s,從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時(shí)間Δt=0.15 s,用分度值為1 mm的刻度尺測(cè)量小滑塊的長(zhǎng)度為d,示數(shù)如圖乙所示.實(shí)驗(yàn)中可計(jì)算得出滑塊的長(zhǎng)度d為________cm,滑塊通過光電門1的速度v1為______m/s,滑塊通過光電門2的速度v2為______m/s,滑塊的加速度大小為______m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
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【題目】通過測(cè)試得知某型號(hào)的卡車在某種路面上急剎車時(shí)加速度的大小是5m/s2 。如果要求它在這種路面上行駛時(shí)在22.5m內(nèi)必須停下,它的行駛速度不能超過多少千米每小時(shí)?
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【題目】如圖所示,一個(gè)邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán),沿其直徑裝有一根長(zhǎng)2L的金屬桿AC,可繞通過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。將一根質(zhì)量不計(jì)的足夠長(zhǎng)細(xì)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi),繩子的另一端懸掛了一個(gè)質(zhì)量為m的物體。圓環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,F(xiàn)將物體由靜止釋放,若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻均為R。忽略所有摩擦和空氣阻力。
(1)設(shè)某一時(shí)刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω0,且OA邊在磁場(chǎng)中,請(qǐng)求出此時(shí)金屬桿OA產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的大。
(2)請(qǐng)求出物體在下落中可達(dá)到的最大速度;
(3)當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后,金屬桿OC段剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),桿的A、O兩端之間電壓多大?
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