如圖所示,是古代的一種游戲裝置,BCDE是一根粗細(xì)均勻、豎直放置的彎管,BCD為粗糙程度相同的半圓,DE為光滑的四分之一圓管,半徑均為R=0.4m。B、O1、D、O2、P均在同一水平條直線上,P處有一小的空洞,它距O2的距離L=0.4m。質(zhì)量m=0.5kg、直徑稍小于圓管內(nèi)徑的小球從距B點正上方H=2.5m的A處自由下落,到達(dá)C處時的速度V=6m/s,并繼續(xù)運動到管的最高點E處,飛出后恰能進(jìn)入空洞P。g=10m/s2。
(1)若小球到達(dá)C處時與管壁間的摩擦力Ff=25N,則球與管壁間的動摩擦因數(shù)為多少?
(2)小球從B點運動到E點的過程中克服摩擦所做的功為多少?
(3)若將小球到達(dá)E處時的速度計為VE ,現(xiàn)讓小球仍以VE的大小再次從E處水平向右返回管中,請分析說明它能否越過C點?
(1)0.5(2)10J (3)能過C
(1)F=mg+mV2/ R ---------------①    2分
Ff=μF ---------------②    2分
μ="0.5                     " 2分
(2 ) L=VE t -------------------------③    2分
R=gt2/2 ------------------------④    2分
mg(H-R)=mVE2 /2 +W ------⑤    2分
W="10J                      " 2分
(3) 能 --------------------------------------------------------------------------------------1分
假設(shè)能返回C處,并計速度為V/,克服摩擦力做功為W2
C→D→E階段克服摩擦力做功W1 =mV2/2 –mVE2/2 -2mgR =4.5J----⑥ 1分
E→D→C階段mV/2/2 = mVE2/2 + 2mgR–W2 =" 4.5" - W2 ---------- ⑦ 1分
因摩擦力總做負(fù)功,所以返回的平均速率小,球與管間的擠壓力小,
克服摩擦力做功少,即W2< W1=4.5J,所以 0<V/< 6m/s , 能過C------ 1分
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

摩托車跨越表演是一項驚險刺激的運動,受到許多極限運動愛好者的喜愛。假設(shè)在一次跨越河流的表演中,摩托車離開平臺的速度為24m/s,成功落到對面的平臺上,測得兩岸平臺 高度差為5m,如圖所示。若飛越中不計空氣阻力,摩托車可以近似看成質(zhì)點,g取10m/s2。
求:
(1)摩托車在空中的飛行時間。
(2)摩托車落地前瞬間的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于自由落體運動的加速度g,下列說法中正確的是(   )
A.同一地點輕重不同物體的g值一樣大B.重的物體的g值大
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(18分)一個物體做自由落體運動,著地時的速度是經(jīng)過空中P點時速度的2倍.已知P點離地面的高度h=15m,則物體著地的速度為多少?物體在空中運動的時間為多少?物體下落的總高度為多少? (不計空氣阻力,g取10m/s2) 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


后來人們由此得出了重力勢能EP(今天所說的重力勢能)轉(zhuǎn)換為動能EK的規(guī)律。離如今的41年前,有人根據(jù)愛因斯坦的思想,用光子作“落體”,在塔上做豎直下“拋”實驗,發(fā)現(xiàn)在重力場中運動著的光子同樣遵循③。
(1)已知光子的質(zhì)量m=EK/c2=hγ/c2,如果從高度為H的塔頂豎直向下發(fā)射的光子頻率為γ0,那么當(dāng)光子到達(dá)塔底時,其頻率γ變?yōu)槎嗌?在此過程中,光子的顏色是向紅端移動還是向紫端移動?
(2)如果從質(zhì)量為M、半徑為R的天體表面沿徑向向外輻射出頻率為γ0的光子,那么該光子到達(dá)無窮遠(yuǎn)處時頻率變?yōu)槎嗌伲浚ㄌ崾荆阂詿o窮遠(yuǎn)處為零勢能點,質(zhì)量為m的質(zhì)點在上述天體表面的引力勢能為EP=-GMm/R)
(3)如果定義上述天體由萬有引力造成的光子頻率的紅移量,那么請寫出天體質(zhì)量與半徑的比(M/R)跟引力紅移(z)的關(guān)系式。
(4)已知太陽的引力紅移z=2×10-6,半徑為R;天狼星的伴星(一顆白矮星)的引力紅移z=3×10-4,半徑為R=0.0073R。求這顆星的密度是太陽密度的多少倍?(要求小數(shù)點后僅保留一位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一條長度為1.2 m的鐵鏈自由下垂地懸掛在墻上,放開后鐵鏈做自由落體運動,已知鐵鏈通過懸點下3.2 m 處的A點的時間為t,則t="___________" s.(g取10 m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長L=1.5m,高h=0.45m,質(zhì)量M=10kg的長方體木箱,在水平面上向右做直線運動。當(dāng)木箱的速度=3.6m/s時,對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N,并同時將一個質(zhì)量m=lkg的小球輕放在距木箱右端P點(小球可視為質(zhì)點,放在P點時相對于地面的速度為零),經(jīng)過一段時間,小球脫離木箱落到地面.木箱與地面的動摩擦因數(shù)為0.2,而小球與木箱之間的摩擦不計.取g=10m/s2求: 
    (1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間;
    (2)小球放上P點后,木箱向右運動的最大位移;
(3)小球離開木箱時木箱的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

建筑工人安裝塔手架進(jìn)行高空作業(yè),有一名建筑工人由于不慎,抓在手中的一根長為5 m的鐵桿在豎直狀態(tài)下脫落了,其做自由落體運動,鐵桿在下落過程中經(jīng)過某一樓層面的時間為0.2 s,試求鐵桿下落時其下端到該樓層的高度.(取g="10" m/s2,不計樓層面的厚度)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,請你的同學(xué)用手拿著一把長30cm的直尺,你的手處在直尺下端2cm處,你見到直尺開始向下運動時,立即用手抓住直尺,記錄抓住處的數(shù)據(jù),重復(fù)以上步驟多次.現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)相互測定神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)時間,按上述方法得到下表數(shù)據(jù).直尺下落的加速度取g=10m/s2
抓住處的數(shù)據(jù)(單位:cm)
第一次第二次第三次
甲同學(xué)221715
乙同學(xué)252022
丙同學(xué)211612
(1)甲、乙、丙三位同學(xué)中,反應(yīng)最快的同學(xué)是______,
(2)就甲同學(xué)而言,他最快的反應(yīng)時間是______.

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同步練習(xí)冊答案