【題目】將一根長(zhǎng)為的光滑細(xì)鋼絲ABCDE制成如圖所示的形狀,并固定在豎直平面內(nèi).其中AD段豎直,DE段為圓弧,圓心為O,E為圓弧最高點(diǎn),C與E、D與O分別等高, .將質(zhì)量為m的小珠套在鋼絲上由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.
(1)小珠由B點(diǎn)釋放,從E點(diǎn)滑出后恰好撞到D點(diǎn),求圓弧的半徑R;
(2)欲使小珠到達(dá)E點(diǎn)與鋼絲間的彈力超過(guò),求釋放小珠的位置范圍.
【答案】(1)2m (2)低于0.75m 處或高于1.25m 處
【解析】【分解】小珠由B點(diǎn)釋放,到達(dá)E點(diǎn)滿足機(jī)械能守恒,由此求出小球到達(dá)E點(diǎn)的速度大小,從E點(diǎn)滑出做平拋運(yùn)動(dòng),利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解求出圓弧的半徑,由機(jī)械能守恒定律,結(jié)合牛頓第二定律求出釋放小珠的位置范圍。
解:(1)由機(jī)械能守恒可知,小珠由C點(diǎn)釋放,到達(dá)E點(diǎn)時(shí),因CE等高,故到達(dá)E點(diǎn)的速度為零;
由題意: +R+=L
小珠由B點(diǎn)釋放,到達(dá)E點(diǎn)滿足機(jī)械能守恒:
從E點(diǎn)滑出后恰好撞到D點(diǎn),則
聯(lián)立以上各式解得:R=2m
a.若小珠到達(dá)E點(diǎn),小珠上壁對(duì)鋼絲的彈力等于,則
假設(shè)從釋放點(diǎn)到E點(diǎn)高度為,由機(jī)械能守恒定律:
聯(lián)立解得:
b.若小珠到達(dá)E點(diǎn),小珠下壁對(duì)鋼絲的彈力等于,則
假設(shè)從釋放點(diǎn)到E點(diǎn)高度為,由機(jī)械能守恒定律:
聯(lián)立解得:
故當(dāng)小珠子從C點(diǎn)上方低于0.75m 處滑下或高于1.25m 處滑下時(shí),小珠到達(dá)E點(diǎn)與鋼絲間的彈力超過(guò)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向下,從絕緣斜面上的M點(diǎn)沿水平方向拋出一帶電小球,最后小球落在斜面上的N點(diǎn),已知小球的質(zhì)量為m,初速度大小為,斜面傾角為,電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知,則下列說(shuō)法中正確的是
A. 可以斷定小球一定帶負(fù)電
B. 可以求出小球的落點(diǎn)N時(shí)速度的方向
C. 可以求出小球到達(dá)N點(diǎn)過(guò)程中重力和電場(chǎng)力對(duì)小球所做的總功
D. 可以斷定,當(dāng)小球的速度方向與斜面平行時(shí),小球與斜面間的距離最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小物體從某一高度自由下落,落到豎直在地面的輕彈簧上,在A點(diǎn)物體開(kāi)始與彈簧接觸,到B點(diǎn)物體的速度為零,然后被彈回,則下列說(shuō)法中正確的是
A.物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度最大
B.物體從A下落到B的過(guò)程中,物體的機(jī)械能守恒
C.物體從A下落到B以及從B上升到A的過(guò)程中,動(dòng)能都是先變大后變小
D.物體從A下落到B的過(guò)程中的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和越來(lái)越大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是中學(xué)研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的實(shí)驗(yàn)器材,某同學(xué)用如下圖所示裝置測(cè)量自由落體加速度g,得到如圖所示的一段紙帶,他每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別記為A、B、C……,測(cè)得AB=9.17cm,BC=18.77cm,已知交流電頻率為50Hz,則利用所給數(shù)據(jù)測(cè)得打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度大小為___________,測(cè)得自由落體加速度g=_______m/s2,它比公認(rèn)的g值__________(填“偏大”或“偏小”),可能的原因是______________。(結(jié)果要求均保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長(zhǎng)絕緣粗糙軌道,AB與CD通過(guò)四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R=0.50m,軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=1.0×104N/C,現(xiàn)有質(zhì)量m=0.20kg,電荷量q=8.0×10—4C的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知SAB=1.0m,帶電體與軌道AB、CD的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等.(取g=10m/s2)求:
(I)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道C點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)帶電體最終停在何處:
(3)帶電體到達(dá)C點(diǎn)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,在斜面頂端先后水平拋出同一小球,第一次小球落到斜面中點(diǎn),第二次落到斜面底端,則關(guān)于小球第一次與第二次運(yùn)動(dòng)情況的比較正確的是( )
A. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:2
B. 初速度之比為1:2
C. 落到斜面上時(shí)重力的瞬時(shí)功率之比為1:2
D. 落到斜面上時(shí)的動(dòng)能之比為1:2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為探究彈簧彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,彈簧左端固定,彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)右端恰好在O點(diǎn),現(xiàn)用一質(zhì)量為m,直徑為d的小球壓縮彈簧,小球沿直線被彈簧彈開(kāi)后通過(guò)與球心等高的光電門,忽略一切摩擦,某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將彈簧壓縮x后,釋放小球,測(cè)得小球通過(guò)光電門的時(shí)間為t.
(1)圖(b)所示為用游標(biāo)卡車測(cè)量小球直徑時(shí)的圖像,則小球直徑為_______mm;
(2)小球通過(guò)光電門的速度為_________(用題干中物理量的符號(hào)表示);
(3)彈簧壓縮x時(shí)具有的彈性勢(shì)能為___________ (用題干中物理量的符號(hào)表示);
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時(shí),蹄形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況將是
A. 靜止不動(dòng)
B. 向紙外平動(dòng)
C. N極向紙外,S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)
D. N極向紙內(nèi),S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】斜面長(zhǎng)度為4m,一個(gè)尺寸可以忽略不計(jì)的滑塊以不同的初速度v0從斜面頂端沿斜面下滑時(shí),其下滑距離x與初速度二次方v02的關(guān)系圖象(即x-v02圖象)如圖所示.
(1)求滑塊下滑的加速度大。
(2)若滑塊下滑的初速度為5.0m/s,則滑塊沿斜面下滑的時(shí)間為多長(zhǎng)?
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