如圖所示,質(zhì)量m的小物塊從高為h的坡面頂端由靜止釋放,滑到粗糙的水平臺上,滑行距離l后,以v =" 1" m/s的速度從邊緣O點水平拋出,擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點.以O(shè)為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,擋板形狀滿足方程 (單位:m),小物塊質(zhì)量m =" 0.4" kg,坡面高度h =" 0.4" m,小物塊從坡面上滑下時克服摩擦力做功1 J,小物塊與平臺表面間的動摩擦因數(shù)μ = 0.1,g =" 10" m/s2.求
(1)小物塊在水平臺上滑行的距離l ;
(2)P點的坐標(biāo).
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓軌道與一斜面軌道平滑連接,A、B連線豎直.一質(zhì)量為m的小球自P點由靜止開始下滑,小球沿軌道運(yùn)動到最高點B時對軌道的壓力大小為mg.已知P點與軌道最高點B的高度差為2R,求小球從P點運(yùn)動到B點的過程中克服摩擦力做了多少功?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
跳水運(yùn)動員從高于水面H=10m的跳臺自由落下。假設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量m=60kg,其體形可等效為一長度L=1.0m、直徑d=0.3m的圓柱體。略去空氣阻力。運(yùn)動員入水后,水的等效阻力F作用于圓柱體的下端面,F(xiàn)的量值隨入水深度Y變化的函數(shù)曲線如圖所示。該曲線可近似看作橢圓的一部分,該橢圓的長、短軸分別與坐標(biāo)軸OY 和OF重合。橢圓與Y軸相交于Y=h處,與F軸相交于處。為了確保運(yùn)動員的安全,試計算:
水池中水的深度h至少應(yīng)等于多少。(提示:橢圓面積,a、b分別為長半軸和短半軸)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分).如圖,一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r,環(huán)面處于水平面內(nèi),場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球,可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動.若小球經(jīng)A點時速度的方向恰與電場垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則:
(1)小球經(jīng)過A點時的速度大小vA是多大?
(2)當(dāng)小球運(yùn)動到與A點對稱的B點時,小球的速度是多大?圓環(huán)對小球的作用力大小是多少?
(3)若Eq=mg,小球的最大動能為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)2014年12月14日,北京飛行控制中心傳來好消息,嫦娥三號探測器平穩(wěn)落月。嫦娥三號接近月球表面過程可簡化為三個階段:一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運(yùn)行,此時,打開七千五百牛頓變推力發(fā)動機(jī)減速,下降到距月球表面H=100米高處時懸停,尋找合適落月點;二、找到落月點后繼續(xù)下降,距月球表面h=4m時速度再次減為0;三、此后,關(guān)閉所有發(fā)動機(jī),使它做自由落體運(yùn)動落到月球表面。已知嫦娥三號著陸時的質(zhì)量為1200kg,月球表面重力加速度g' 為1.6m/s2,月球半徑為R,引力常量G,(計算保留2位有效數(shù)字)求:
(1)月球的質(zhì)量(用g' 、R 、G字母表示)
(2)從懸停在100米處到落至月球表面,發(fā)動機(jī)對嫦娥三號做的功?
(3)從v=1.7km/s到懸停,若用10分鐘時間,設(shè)軌跡為直線,則減速過程的平均加速度為多大?若減速接近懸停點的最后一段,以平均加速度在垂直月面的方向下落,求此時發(fā)動機(jī)的平均推力為多大?
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如圖所示空間分為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ三個足夠長的區(qū)域,各邊界面相互平行,其中Ⅰ,Ⅱ區(qū)域存在勻強(qiáng)電場EI=1.0×104 V/m,方向垂直邊界面豎直向上;EⅡ=×105 V/m,方向水平向右,Ⅲ區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0 T,方向垂直紙面向里,三個區(qū)域?qū)挾确謩e為d1=5.0 m,d2=4.0 m,d3= m.一質(zhì)量m=1.0×10-8 kg、電荷量q=1.6×10-6C的粒子從O點由靜止釋放,粒子重力忽略不計.求:
(1)粒子離開區(qū)域Ⅰ時的速度大;
(2)粒子從區(qū)域Ⅱ進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ時的速度方向與邊界面的夾角;
(3)粒子從O點開始到離開Ⅲ區(qū)域時所用的時間.
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(15分)如圖,A、B、C三板平行,B板延長線與圓切于P點, C板與圓切于Q點。離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開電場,經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動,進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場,偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點。(忽略粒子所受重力)(,,偏轉(zhuǎn)電場極板長、板間距,)求:
(1)偏轉(zhuǎn)電壓U;
(2)粒子進(jìn)入磁場時速度的大小及速度與B板的夾角;
(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
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(20分)如圖所示,光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分,左側(cè)空間有一水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小,右側(cè)空間有長為R=0.114m的絕緣輕繩,繩的一端固定于O點,另一端拴一個質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時針方向做圓周運(yùn)動,運(yùn)動到最低點時速度大小vB=10m/s(小球B在最低點時與地面接觸但無彈力)。在MN左側(cè)水平面上有一質(zhì)量也為m,帶電量為的小球A,某時刻在距MN平面L位置由靜止釋放,恰能與運(yùn)動到最低點的B球發(fā)生正碰,并瞬間粘合成一個整體C。(取g=10m/s2)
(1)如果L=0.2m,求整體C運(yùn)動到最高點時的速率。(結(jié)果保留1位小數(shù))
(2)在(1)條件下,整體C在最高點時受到細(xì)繩的拉力是小球B重力的多少倍?(結(jié)果取整數(shù))
(3)若碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一水平向左的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小,當(dāng)L滿足什么條件時,整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動。(結(jié)果保留1位小數(shù))
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d = 40cm.電源電動勢E = 24V,內(nèi)電阻r = 1Ω,電阻R = 15Ω.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0 =" 4" m/s豎直向上射入板間.若小球帶電量為q = 1×10-2 C,質(zhì)量為m = 2×10-2 kg,不考慮空氣阻力.那么,滑動變阻器接入電路的阻值為多大時,小球恰能到達(dá)A板?此時,電源的輸出功率是多大?(取g ="10" m/s2)
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