【題目】如圖是某自動(dòng)加熱裝置的設(shè)計(jì)圖,將被加熱物體在地面小平臺(tái)上以一定的初速經(jīng)過(guò)位于豎直面內(nèi)的兩個(gè)四分之一圓弧銜接而成的軌道,從最高點(diǎn)P飛出進(jìn)入加熱鍋內(nèi),利用來(lái)回運(yùn)動(dòng)使其均勻受熱.我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替被加熱物體,借這套裝置來(lái)研究一些物理問(wèn)題.設(shè)大小兩個(gè)四分之一圓弧的半徑分別為2RR,小平臺(tái)和圓弧均光滑.將過(guò)鍋底的縱截面看作是兩個(gè)斜面AB、CD和一段光滑圓弧BC組成,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,且不隨溫度變化.兩斜面傾角均為θ=37°,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小擋板,鍋底位于圓弧形軌道所在的豎直平面內(nèi),碰撞不損失機(jī)械能.滑塊始終在同一個(gè)豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.

(1)如果滑塊恰好能經(jīng)P點(diǎn)飛出,為了使滑塊恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi),應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點(diǎn)離地高為多少;

(2)接(1)問(wèn),求滑塊在鍋內(nèi)斜面上通過(guò)的總路程;

(3)對(duì)滑塊的不同初速度,求其通過(guò)最高點(diǎn)P和小圓弧最低點(diǎn)Q時(shí)受壓力之差的最小值.

【答案】(1);(2)R;(3)9mg.

【解析】試題分析:(1)在P點(diǎn),解得

到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度方向要沿著AB,

所以AD離地高度為.

2)進(jìn)入A點(diǎn)滑塊的速度為,

假設(shè)經(jīng)過(guò)一個(gè)來(lái)回能夠回到A點(diǎn),設(shè)回來(lái)時(shí)動(dòng)能為Ek,

所以滑塊不會(huì)滑到A而飛出.

根據(jù)動(dòng)能定理得,

代入數(shù)據(jù)解得,12mgR﹣02mgs=

解得滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過(guò)得總路程.

3)設(shè)初速度、最高點(diǎn)速度分別為v1、v2,

由牛二定律,在Q點(diǎn),,解得

P點(diǎn),.解得

所以.

由機(jī)械能守恒得,

為定值.

代入v2的最小值,得壓力差的最小值為9mg

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在粗糙絕緣水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止,則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中

A. 小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小

B. 小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小

C. M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)

D. 小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡, 一束包含a、b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡, A為入射點(diǎn), 之后a、b色光分別從C點(diǎn)、D點(diǎn)射向介質(zhì),如圖所示。已知A點(diǎn)的入射角為30,a色光的偏向角為45 (C點(diǎn)出射光線與入射光線的夾角), CD所對(duì)的圓心角為3, 則下列結(jié)論正確的是

A.b色光的偏向角為43.5

B.介質(zhì)對(duì)a色光的折射率na =

Cb色光從介質(zhì)射向空氣的臨界角正弦

D若用a、b兩單色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置,屏上的條紋間距xa < xb

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的s﹣t圖象和v﹣t圖象中,給出的四條曲線1、2、3、4,分別代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況,關(guān)于它們的物理意義,下列描述正確的是( 。

A. 曲線1表示物體做曲線運(yùn)動(dòng)

B. s﹣t圖象中,t1時(shí)刻v1>v2

C. v﹣t圖象中0t3時(shí)間內(nèi)物體3和物體4的平均速度大小相等

D. 兩圖象中,t2、t4時(shí)刻分別表示物體2、4開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在某次實(shí)驗(yàn)中,圖1所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,其中AB、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1 s。

(1)根據(jù)紙帶上相等時(shí)間間隔位移差為________,可判定小車做____________運(yùn)動(dòng)。

(2)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度,vB______ m/s,vC______ m/s,vD________ m/s。

(3)以打A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的vt圖線_______,并根據(jù)圖線求出a_____。

(4)圖線與縱軸交點(diǎn)的物理意義是________________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】汽車在路上出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)在車后放置三角警示牌(如圖所示),以提醒后面駕車司機(jī),減速安全通過(guò)。在夜間,有一貨車因故障停駛,后面有一小轎車以30m/s的速度向前駛來(lái),由于夜間視線不好,小轎車駕駛員只能看清前方50m的物體,并且他的反應(yīng)時(shí)間為0.6s,制動(dòng)后最大加速度為5m/s2。求:

1)小轎車從剎車到停止滑行的距離;

2)三角警示牌至少要放在車后多遠(yuǎn)處,才能有效避免兩車相撞。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,從A點(diǎn)由靜止釋放一彈性小球,一段時(shí)間后與固定斜面上B點(diǎn)發(fā)生碰撞,碰后小球速度大小不變,方向變?yōu)樗椒较,又?jīng)過(guò)相同的時(shí)間落于地面上C點(diǎn),已知地面上D點(diǎn)位于B點(diǎn)正下方,BD間的距離為h , 則( )

A.A、B兩點(diǎn)間的距離為
B.A、B兩點(diǎn)間的距離為
C.C、D兩點(diǎn)間的距離為
D.C、D兩點(diǎn)間的距離為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。整個(gè)雪道由傾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平臺(tái)BC和著陸雪道CD組成,ABBC平滑連接。運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開(kāi)始在重力作用下下滑,滑到C點(diǎn)后水平飛出,落到CD上的F點(diǎn)。E是運(yùn)動(dòng)軌跡上的某一點(diǎn),在該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與軌道CD平行,E′點(diǎn)是E點(diǎn)在斜面上的垂直投影。設(shè)運(yùn)動(dòng)員從C到E與從E到F的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為tCEtEF。不計(jì)飛行中的空氣阻力,下面說(shuō)法或結(jié)論正確的是()
A.運(yùn)動(dòng)員在F點(diǎn)的速度方向與從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小無(wú)關(guān)
B.tCEtEF=1∶4
C.CE′∶E′F可能等于1∶3
D.CE′E′F可能等于1∶2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示傾角為時(shí)光滑斜面上,存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,磁場(chǎng)的寬度均為2L。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)正方形導(dǎo)體線圈,由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),恰好做勻速直線運(yùn)功(以此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)),以GH處為坐標(biāo)原點(diǎn), 取如圖坐標(biāo)軸xj,并規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,沿斜面向上為安培力的正方向,則關(guān)亍線框中的感應(yīng)電流與線框所受安培力與GH邊的位置坐標(biāo)x間的以下圖線中,可能正確的是(重力加速度為g)

A. B. C. D.

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