(12分)如圖所示,足夠長的光滑斜面的傾角為37°,質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩小物體用跨過斜面頂端光滑小滑輪的細(xì)繩相連,且mA=3mB。開始時(shí)A物體離地高為h=0.5m,物體B恰在斜面底端,從圖示位置由靜止開始釋放A物體,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
⑴A物體剛要著地時(shí)的B的速度大。
⑵B物體在斜面上上升的最遠(yuǎn)距離。
⑴m/s;⑵1m
解析試題分析:⑴開始時(shí),A、B兩小物體一起運(yùn)動,具有相同的運(yùn)動速度,設(shè)A物體剛要著地時(shí)它們的速度大小為v,根據(jù)動能定理有:mAgh-mBghsin37°=-0 ①
又由題意可知:mA=3mB ②
由①②式聯(lián)立,并代入數(shù)據(jù)解得:v=m/s ③
⑵設(shè)當(dāng)A著地后,B又沿斜面上升了距離d,根據(jù)動能定理有:-mBgdsin37°=0- ④
根據(jù)幾何關(guān)系可知,B物體在斜面上上升的最遠(yuǎn)距離為:s=h+d ⑤
由③④⑤式聯(lián)立,并代入數(shù)據(jù)解得:s=1m
考點(diǎn):本題主要考查了動能定理的應(yīng)用問題,當(dāng)然本題還可以運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動規(guī)律和牛頓運(yùn)動定律的動力學(xué)知識求解,屬于中檔偏低題。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(19分)如圖所示,足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧,一個(gè)質(zhì)量、電量的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接。某一瞬間釋放彈簧彈出小球,小球從水平臺右端A點(diǎn)飛出,恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn),并沿軌道滑下。已知AB的豎直高度,傾斜軌道與水平方向夾角為、傾斜軌道長為,帶電小球與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)。傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連,在C點(diǎn)沒有能量損失,所有軌道都絕緣,運(yùn)動過程小球的電量保持不變。只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)。(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)被釋放前彈簧的彈性勢能?
(2)要使小球不離開軌道(水平軌道足夠長),豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
(3)如果豎直圓弧軌道的半徑,小球進(jìn)入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)P?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道,外圓ABCD的光滑,內(nèi)圓A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑。一質(zhì)量m=0.1kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A,以初速度v0向右運(yùn)動,球的尺寸略小于兩圓間距,球運(yùn)動的半徑R=0.2m,取g=10m/s2。
(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動,初速度v0至少為多少?
(2)若v0=3m/s,經(jīng)過一段時(shí)間小球到達(dá)最高點(diǎn),內(nèi)軌道對小球的支持力N=1N,則小球在這段時(shí)間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少?
(3)若v0=3m/s,經(jīng)過足夠長的時(shí)間后,小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少?小球在整個(gè)運(yùn)動過程中減少的機(jī)械能是多少?
(本題12分。第一小題3分。第2小題3分,第3小題6分)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn).已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動的初速度v0的大。
(2)在D點(diǎn)處管壁對小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動時(shí)克服阻力做的功Wf.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,一個(gè)圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC,放置在豎直平面內(nèi).軌道半徑為R,在A點(diǎn)與水半地面AD相接,地面與圓心O等高,MN是放在水平地面上長為3R,厚度不計(jì)的墊子,左端M正好位于A點(diǎn)將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放,不考慮空氣阻力。
(1)若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端,則小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通過C點(diǎn)落到墊子上,小球離A點(diǎn)的高度H應(yīng)是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
質(zhì)量為的物塊以速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為的物塊,物塊和物塊碰撞時(shí)間極短,碰后兩物塊粘在一起。已知物塊和物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),兩物塊間的距離為,兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度。求:
(1)物塊和物塊碰撞前的瞬間,物塊的速度大;
(2)物塊和物塊碰撞的過程中,物塊對物塊的沖量;
(3)物塊和物塊碰撞的過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T,磁場方向垂直于紙面向里;ab、cd足夠長,cd為厚度不計(jì)的金箔,金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場強(qiáng)度E=3.32×105N/C;方向與金箔成37°角.緊挨邊界ab放一點(diǎn)狀α粒子放射源S,可沿紙面向各個(gè)方向均勻放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的質(zhì)量m=6.64×10 27kg,電荷量q = 3.2×10 19C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:
(1)α粒子在磁場中作圓周運(yùn)動的軌道半徑R;
(2)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L;
(3)設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠(yuǎn)的α粒子穿出金箔進(jìn)入電場,在電場中運(yùn)動通過N點(diǎn),SN⊥ab且SN = 40cm,則此α粒子從金箔上穿出時(shí),損失的動能△EK為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖所示,有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后,進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間.若電子從兩板正中間垂直電場方向射入,且正好能穿過電場,
求:(1)金屬板AB的長度L;
(2)電子穿出電場時(shí)的動能.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
質(zhì)量M=1kg的物體,在水平拉力F的作用下,沿粗糙水平面運(yùn)動,經(jīng)過位移4m時(shí),拉力F停止作用,運(yùn)動到位移是8m時(shí)物體停止,運(yùn)動過程中EK-S的圖線如圖所示。求:
(1)物體的初速度多大?
(2)物體和平面間的摩擦系數(shù)為多大?
(3)拉力F的大?(g取10m/s2)
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