【題目】如圖是翻滾過(guò)山車的模型,光滑的豎直圓軌道半徑R=2m,入口的平直軌道AC和出口的平直軌道CD均是粗糙的,質(zhì)量m=2kg的小車(可視為質(zhì)點(diǎn))與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5,加速階段AB的長(zhǎng)度l=3m,小車從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始受到水平拉力F=60N的作用,在B點(diǎn)撤去拉力,(取g=10m/s2)不計(jì)空氣阻力。試問(wèn):
(1)小車恰好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn),則小車能沿著出口的平直軌道CD滑行多遠(yuǎn)的距離?
(2)要使小車在圓軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道,平直軌道BC段的長(zhǎng)度范圍?
【答案】(1)10m (2)SBC 5m 或SBC 11m
【解析】
(1)要使小球通過(guò)最高點(diǎn),則有:mg=m
解得:;
對(duì)CD過(guò)程由機(jī)械能守恒定律可得:mg2R=mvC2-mv2
解得:vc=10m/s;
對(duì)小球從C點(diǎn)到最后停止過(guò)程由動(dòng)能定理可得:-μmgx=0-mvc2
解得:;
(2)要使小車不脫離軌道,有兩種可能;
一、小球能通過(guò)最高點(diǎn),即到達(dá)C點(diǎn)的速度大于10m/s;
則對(duì)AC過(guò)程由動(dòng)能定理可得:Fl-μmg(l+x1)=mvc2;
解得:x1=5m;
要使到通過(guò)最高點(diǎn),x1應(yīng)小于5m;
二、小球無(wú)法通過(guò)最高點(diǎn),但到達(dá)的高度為R時(shí)速度為零,小球同樣不會(huì)脫離軌道;
則對(duì)全程由動(dòng)能定理可得:Fl-μmg(l+x2)-mgR=0
解得:x2=11m;
故要使不脫離軌道BC長(zhǎng)度可以小于5m或大于11m;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上,細(xì)線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為θ角,此時(shí)繩中張力為零,物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tan θ),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),
則( )
A. 至繩中出現(xiàn)拉力時(shí),轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為
B. 至繩中出現(xiàn)拉力時(shí),轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為
C. 至轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊支持力為零時(shí),轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為
D. 設(shè)法使物體的角速度為時(shí),物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間無(wú)相互作用力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始按如圖所示的規(guī)律運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)在2t0的時(shí)間內(nèi)始終沿正方向運(yùn)動(dòng),且在2t0時(shí)距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
B. 質(zhì)點(diǎn)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),且在2t0時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)
C. 質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度最大,且最大的速度為
D. 質(zhì)點(diǎn)在2t0時(shí)的速度最大,且最大的速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】水平線上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷,圖中畫出電荷周圍對(duì)稱分布的幾條電場(chǎng)線,如右圖所示。以水平線上的某點(diǎn)O′為圓心,畫一個(gè)圓,與電場(chǎng)線分別相交于a、b、c、d、e,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. b、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B. a點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)電勢(shì)
C. b、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于e、d兩點(diǎn)間電勢(shì)差
D. 電子沿圓周由d到b,電場(chǎng)力做正功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是.最低點(diǎn)是,直徑水平. 、是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷), 固定在點(diǎn), 從點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn) (圖中未畫出)時(shí)速度為零,則小球 ( )
A. 從到的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小
B. 從到的過(guò)程中,速率先增大后減小
C. 從到的過(guò)程中,電勢(shì)能一直增加
D. 從到的過(guò)程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,將平行板電容器接在電池組兩極間,兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯(cuò)開(kāi)一些,其他條件不變,則( )
A. 電容器帶電荷量不變
B. 電源中將有電流從正極流出
C. 塵埃仍靜止
D. 電流計(jì)中將有電流,電流方向b→a
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接在電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合S,電容器充電,這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ增大
B. 保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ不變
C. 斷開(kāi)S,將A板向B板靠近,則θ增大
D. 斷開(kāi)S,將A板向B板靠近,則θ不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放.
(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=______mm
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門B的時(shí)間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測(cè)量的物理量是______;
(3)下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是______.(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)
A.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
(4)改變鉤碼質(zhì)量,測(cè)出對(duì)應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t,通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象,研究滑塊的加速度與力的關(guān)系,處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出______圖象。(選填“”,“”,“”)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B為體積可忽略的帶電小球,QA=2×10-8C,QB=-2×10-8C,A、B相距3cm.在水平外電場(chǎng)作用下,A、B保持靜止,懸線都沿豎直方向.試求:
(1)外電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向?(2)AB中點(diǎn)處總電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向.
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