【題目】如圖甲所示,輕桿長(zhǎng)為3R,已知,兩端分別固定著質(zhì)量相等的兩個(gè)小球AB,桿上O點(diǎn)裝有光滑的水平轉(zhuǎn)軸,給小球B一個(gè)合適的速度能夠讓小球A和小球B繞著O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力。設(shè)小球B在最高點(diǎn)的速度為v,小球B受到的彈力大小為F,其圖象如圖乙所示,則下列說(shuō)法正確的是(

A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

B.小球B的質(zhì)量為

C.由圖乙分析可得到小球A轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為

D.,當(dāng)小球A轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)受到的彈力有可能為零

【答案】AD

【解析】

AB.由題圖乙可知,Ob段小球B受到的彈力隨著速度的增大而減小,所以彈力方向向上,當(dāng)時(shí)彈力:

當(dāng)時(shí),此時(shí):

所以

則:

所以,故A正確,B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)小球B在最高點(diǎn)速度為零時(shí),小球A轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)速度最小,設(shè)最小速度為v,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能:

所以最小的速度,故C錯(cuò)誤;

D.若小球A到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)不受桿給的彈力,則有,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒,小球B轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)后速度設(shè)為,以圓心所在的平面為重力勢(shì)能的參考平面有:

解得,在題圖乙中有效范圍之內(nèi),該假設(shè)成立,故D正確。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R,磁場(chǎng)中心與OO'在同一水平線上,右側(cè)有間隔分布的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和無(wú)場(chǎng)區(qū)域,寬度都是L,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=,MN是無(wú)限大豎直接收屏,現(xiàn)有帶正電粒子組成的粒子束,沿與水平成60°方向正對(duì)場(chǎng)中心射入,粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,速率為v0,恰好從O點(diǎn)沿水平方間進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,不計(jì)重力和粒子間相互作用,求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B

(2)若接收屏MNO點(diǎn)距離為2L,粒子擊中接收屏?xí)r的速度v

(3)若接收屏MNO點(diǎn)距離為nLn=1,2,3………),粒子擊中接收屏用時(shí)離OO'線的距離y。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面,一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí),動(dòng)能為20eV,飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí),電勢(shì)能為-10eV,飛至等勢(shì)面B時(shí)速度恰好為零,已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm,則下列說(shuō)法正確的是(   )

A.等勢(shì)面A的電勢(shì)為-30V

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m

C.電子再次飛經(jīng)D等勢(shì)面時(shí),動(dòng)能為10eV

D.電子的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了研究過(guò)山車的原理,某興趣小組提出了下列設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為l=2.0m的粗糙傾斜軌道AB,通過(guò)水平軌道BC與半徑為R=0.2m的豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除 AB 段以外都是光滑的.其中AB 與BC 軌道以微小圓弧相接,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量m=1 kg小物塊以初速度v0=5.0 m/s從A點(diǎn)沿傾斜軌道滑下,小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度vC=4.0 m/s.取g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.

(1) 求小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道壓力的大。

(2) 求小物塊從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功;

(3) 為了使小物塊不離開(kāi)軌道,并從軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的圓管形軌道的外軌光滑,內(nèi)軌粗糙。一小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),球的直徑略小于圓管的直徑,球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,空氣阻力不計(jì),重力加速度大小為g,下列說(shuō)法一定正確的是 ( 。

A.,小球不可能到達(dá)圓周最高點(diǎn)

B.,小球不可能到達(dá)圓周最高點(diǎn)

C.,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒

D.,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,等邊三角形AQC的邊長(zhǎng)為2L,P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).水平線QC以下是向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0;區(qū)域(三角形APD)內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,區(qū)域(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場(chǎng)與區(qū)域內(nèi)大小相等、方向相反.帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為LO點(diǎn)以某一速度射入電場(chǎng),在電場(chǎng)作用下以速度v0垂直QC到達(dá)該邊中點(diǎn)N,經(jīng)區(qū)域再?gòu)?/span>P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域(粒子重力忽略不計(jì))

(1)求該粒子的比荷;

(2)求該粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間t1和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;

(3)若區(qū)域和區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3B0,則粒子經(jīng)過(guò)一系列運(yùn)動(dòng)后會(huì)返回至O點(diǎn),求粒子從N點(diǎn)出發(fā)再回到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程所需的時(shí)間t

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )

A.穿過(guò)某一個(gè)面的磁通量為零,該處磁感強(qiáng)度也為零

B.穿過(guò)任何一個(gè)平面的磁通量越大,該處磁感強(qiáng)度也越大

C.穿過(guò)垂直于磁感強(qiáng)度方向的某面積的磁感線條數(shù)等于磁感強(qiáng)度

D.當(dāng)平面跟磁場(chǎng)方向平行時(shí),穿過(guò)這個(gè)面的磁通量必為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明站在水平地面上,手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長(zhǎng)為d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

1)求繩斷開(kāi)時(shí)球的速度大小v1

2)問(wèn)繩能承受的最大拉力多大?

3)改變繩長(zhǎng),使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長(zhǎng)應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】導(dǎo)線中帶點(diǎn)粒子的定向移動(dòng)形成電流,電流可以從宏觀和微觀兩個(gè)角度來(lái)認(rèn)識(shí),一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S,單位體積的帶電粒子數(shù)為n,導(dǎo)線中每個(gè)帶電粒子定向移動(dòng)的速率為v,粒子的電荷量為q,并認(rèn)為做定向運(yùn)動(dòng)的電荷時(shí)正電荷

(1)試推導(dǎo)出電流的微觀表達(dá)式I=nvSq

(2)如圖所示,電荷定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫磁力的矢量和,在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力.按照這個(gè)思路請(qǐng)你嘗試由安培的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫磁力的表達(dá)式

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