【題目】如圖,水平光滑軌道AB與半徑為R的豎直光滑半圓形軌道BC相切于B點(diǎn)。質(zhì)量為2m和m的a、b兩個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))原來(lái)靜止于水平軌道上,其中小滑塊a與一輕彈簧相連。某一瞬間給小滑塊a一沖量使其獲得初速度向右沖向小滑塊b,與b碰撞后彈簧不與b相粘連,且小滑塊b在到達(dá)B點(diǎn)之前已經(jīng)和彈簧分離,不計(jì)一切摩擦,小滑塊b離開C點(diǎn)后落地點(diǎn)距離B點(diǎn)的距離為2R,重力加速度為g,求:
(1)小滑塊b與彈簧分離時(shí)的速度大小vB;
(2)上述過(guò)程中a和b在碰撞過(guò)程中彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能 Epmax;
(3)若剛開始給小滑塊a的沖量為I=3m,求小滑塊b滑塊離開圓軌道的位置和圓心的連線與水平方向的夾角θ。(求出θ角的正弦函數(shù)值即可)。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
解:(1)小滑塊b脫離C點(diǎn)后,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:
解得:
小滑塊b 恰好通過(guò)C點(diǎn)。
以B點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn),小滑塊b從B點(diǎn)到C點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律有
則小滑塊b與彈簧分離時(shí)的速度
(2)小滑塊b與彈簧分離過(guò)程滿足動(dòng)量和能量守恒:
解得:
當(dāng)彈簧壓縮至最短時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律有:
解得:
(3)由動(dòng)量定理有:
解得:
可知小滑塊b不能通過(guò)C點(diǎn),設(shè)小滑塊b到達(dá)D點(diǎn)時(shí)離開,如圖所示設(shè)傾角為,剛好離開有N=0,由牛頓第二定律有:
由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可知b脫離彈簧的速度為:
從B到D由機(jī)械能守恒有:
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,斜面上固定有一與斜面垂直的擋板,另有一截面為1/4圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上,半徑與甲相等的光滑球乙被夾在甲與擋板之間,沒(méi)有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)在從球心O1處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向向下移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中甲、乙始終保持平衡。則在此過(guò)程中( )
A. 擋板對(duì)乙球的彈力變大
B. 推力F變小
C. 乙球?qū)ξ矬w甲的彈力變大
D. 甲對(duì)斜面的壓力不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列選項(xiàng)對(duì)公式認(rèn)識(shí)正確的是( )
A. 公式可以用來(lái)求平行板電容器兩極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,其中Q為一極板所帶電荷量的絕對(duì)值,r為所研究點(diǎn)到帶正電極板的距離
B. P=I2R可用來(lái)計(jì)算電風(fēng)扇正常工作時(shí)內(nèi)阻的發(fā)熱功率
C. 由公式可知導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比
D. 由公式可知,磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由公式中的電流I的大小來(lái)決定
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某探測(cè)器從地面升空后,先在近地軌道上以線速度v環(huán)繞地球飛行,再調(diào)整速度進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道,最后再一次調(diào)整速度以線速度v′在火星表面附近環(huán)繞飛行,若認(rèn)為地球和火星都是質(zhì)量分布均勻的球體,已知火星與地球的半徑之比為1:2,密度之比為5:7,設(shè)火星與地球表面重力加速度分別為g′和g,下列結(jié)論正確的是( 。
A. ::14B. ::7
C. ::D. ::
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖所示,虛線 a 、 b 、 c 代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,即Uab=Ubc,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡, P 、 Q 是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知 ( )
A. 三個(gè)等勢(shì)面中, a 的電勢(shì)最高
B. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能較小
C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能較大
D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度較大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷,距離為d,電荷量分別為+Q和-Q,在它們連線的豎直中垂線上固定一根長(zhǎng)為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,有一帶電荷量為+q的小球以初速度v0從上端管口射入,重力加速度為g,靜電力常量為k,則小球( )
A. 下落過(guò)程中加速度始終為g
B. 受到的庫(kù)侖力先做正功后做負(fù)功
C. 速度先增大后減小,射出時(shí)速度仍為v0
D. 管壁對(duì)小球的彈力最大值為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi),固定一半徑為R的光滑圓環(huán),圓心為O,O點(diǎn)正上方固定一根豎直的光滑桿。質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上,上端固定在桿上的輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的滑塊B一起套在桿上,小球A和滑塊B之間再用長(zhǎng)為2R的輕桿通過(guò)鉸鏈分別連接。當(dāng)小球A位于圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng);當(dāng)小球A位于圓環(huán)最右端時(shí),裝置能夠保持靜止。若將小球A置于圓環(huán)的最高點(diǎn)并給它一個(gè)微小擾動(dòng)(初速度視為0),使小球沿環(huán)順時(shí)針滑下,到達(dá)圓環(huán)最右端時(shí)小球A的速度vA=(g為重力加速度)。不計(jì)一切摩擦,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)此時(shí)滑塊B的速度大小;
(2)此過(guò)程中,彈簧對(duì)滑塊B所做的功;
(3)小球A滑到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí),彈簧彈力的大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某一電阻Rx的阻值,他們先用多用電表進(jìn)行粗測(cè),測(cè)量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進(jìn)一步精確測(cè)量該電阻,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有以下器材:
A.電流表(量程15mA,內(nèi)阻未知)
B.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻未知)
C.電阻箱(0~99.99Ω)
D.電阻箱(0~999.9Ω)
E.電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約1Ω)
F.單刀單擲開關(guān)2只
G.導(dǎo)線若干
甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理圖并連接好實(shí)驗(yàn)器材,按照如下步驟完成實(shí)驗(yàn):
a.先將電阻箱阻值調(diào)到最大,閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電阻箱有合適的阻值R1,此時(shí)電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn)且示數(shù)為I;
b.保持開關(guān)S1閉合,再閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2,使電流表的示數(shù)仍為I。
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知,電流表應(yīng)選擇_______,電阻箱應(yīng)選擇_________(選填器材前的字母)
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知,待測(cè)電阻Rx=________________(用步驟中所測(cè)得的物理量表示)。
(2)同學(xué)乙認(rèn)為該電路可以用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻。若已知所選電流表的內(nèi)阻RA=2.0Ω,閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù);由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象如圖乙所示,由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V,內(nèi)阻r=______Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】用細(xì)線把小球懸掛在墻壁上的釘子O上,小球繞懸點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球質(zhì)量為m,繩長(zhǎng)為L(zhǎng),懸點(diǎn)距地面高度為H。小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),繩恰被拉斷,小球著地時(shí)水平位移為S,重力加速度為g,求:
(1)細(xì)線剛被拉斷時(shí),小球拋出的速度多大?
(2)細(xì)線所能承受的最大拉力?
(3)如果繩子的長(zhǎng)度L可變,將小球拉至P點(diǎn)(與O點(diǎn)在同一水平面),繩子剛好繃直,靜止釋放后到達(dá)最低時(shí)的速度為,此時(shí)繩子剛好斷(可用其它技術(shù)進(jìn)行處理),小球水平飛出,試問(wèn):L與H的大小關(guān)系滿足什么關(guān)系時(shí),小球水平位移最大?最大位移是多少?
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