(20分)如下圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置,描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒:將板栗在地面小平臺上以一定的初速經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道,從最高點P飛出進入炒鍋內(nèi),利用來回運動使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子,借這套裝置來研究一些物理問題。設(shè)大小兩個四分之一圓弧半徑為2R和R,小平臺和圓弧均光滑。將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動摩擦因數(shù)均為0.25,而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小擋板,碰撞不損失機械能;瑝K的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi),重力加速度為g.
(1)如果滑塊恰好能經(jīng)P點飛出,為了使滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內(nèi),應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點離地高為多少?
(2)接(1)問,求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過的總路程。
(3)對滑塊的不同初速度,求其通過最高點P和小圓弧最低點Q時受壓力之差的最小值。
(1)? (2) (3)9mg
【解析】
試題分析:(1)在P點 ???????????????? (2分)
到達A點時速度方向要沿著AB,???????? (2分)
所以AD離地高度為??????????????? (2分)
(2)進入A點滑塊的速度為????????????????? (1分)?
假設(shè)經(jīng)過一個來回能夠回到A點,設(shè)回來時動能為,
???? 所以滑塊不會滑到A而飛出。???? (1分)
根據(jù)動能定理???????????????? (2分)
得滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過得總路程??????????????? (2分)
(3)設(shè)初速度、最高點速度分別為、
由牛二定律,在Q點????????????????? (1分)
在P點????????????????? (1分)
所以??????????????????????? (2分)
由機械能守恒?????????????????? (2分)
得為定值
帶入的最小值得壓力差的最小值為9mg??????????????????????? (2分)
考點:本題考查圓周運動、動能定理、機械能守恒
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年陜西省長安一中高二上學(xué)期期末考試物理試卷(帶解析) 題型:單選題
如下圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是( )
A.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里 |
B.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具 |
C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B |
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小 |
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科目:高中物理 來源:2014屆陜西省高二上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如下圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是( )
A.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里
B.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小
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