【題目】如圖甲所示,一個(gè)絕緣傾斜直軌道固定在豎直面內(nèi),軌道的AB部分粗糙,BF部分光滑。整個(gè)空間存在著豎直方向的周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示,t=0時(shí)電場(chǎng)方向豎直向下。在虛線(xiàn)的右側(cè)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的物體(可以視為質(zhì)點(diǎn)),在t=0時(shí)從A點(diǎn)靜止釋放,物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,t=2s時(shí)刻,物體滑動(dòng)到B點(diǎn)。在B點(diǎn)以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域,物體在軌道上BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1s,在軌道上CD段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間也為1s。(物體所受到的洛倫茲力小于2mgcosθ)
【1】若軌道傾角為,求物塊滑動(dòng)到B的速度大小。
【2】若軌道傾角θ角未知,而已知BC及CD的長(zhǎng)度分別為S1、S2,求出傾角的三角函表達(dá)式(用S1、S2、g表示)
【3】觀察物體在D點(diǎn)以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)它并未沿著斜面運(yùn)動(dòng),而且物塊剛好水平打在H點(diǎn)處的豎直擋板(高度可以忽略)上停下,斜面傾角已知,求F點(diǎn)與H點(diǎn)的間距L。
【答案】
【1】t0=1s
【2】
【3】
【解析】(1)由題意可知 qE=mg 1分
t=0 到t=1s過(guò)程中,對(duì)物體有
2mgsinθ-2μmgcosθ=ma 2分
t=1s到t=2s過(guò)程中物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以
VB=at0=2gsinθ-2μgcosθ 2分
其中t0=1s
(2)物體在t=2s到t=3s做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度為
a'=2gsinθ 1分
在t=3s到t=4s做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為
1分
剛好完成一周,在t=4s到t=5s繼續(xù)以a'做勻加速運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),則
S2-S1=a't02 2分
解得: 1分
(3)物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為
VD=VB+a'·2t0=6gsinθ-2μg cosθ 2分
離開(kāi)D點(diǎn)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為R,軌跡如圖,則
1分
由幾何關(guān)系可知 2分
聯(lián)立解得 1分
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上(如圖甲),在剛接觸輕彈簧的瞬間(如圖乙),速度是5m/s,將彈簧壓縮到最短(如圖丙)的整個(gè)過(guò)程中,小球的速度v和彈簧縮短的長(zhǎng)度之間的關(guān)系(如圖。┧荆阎渲A為曲線(xiàn)的最高點(diǎn),該小球重為2N,彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過(guò)程中始終發(fā)生彈性形變,彈簧的彈力大小與形變成正比,下列說(shuō)法正確的是
A. 在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過(guò)程中,小球的動(dòng)能先變大后變小
B. 從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過(guò)程中,小球的機(jī)械能先增大后減小
C. 從靜止釋放到輕彈簧壓縮至最短整個(gè)過(guò)程中,小球的機(jī)械能均保持不變
D. 此過(guò)程中,彈簧被壓縮時(shí)產(chǎn)生的最大彈力為12.2N
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示:
(1)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)說(shuō)法中正確的是________.(填選項(xiàng)前字母)
A.平衡摩擦力時(shí)必須將鉤碼通過(guò)細(xì)線(xiàn)掛在小車(chē)上
B.平衡好摩擦力以后改變小車(chē)質(zhì)量或者改變細(xì)線(xiàn)上所掛鉤碼數(shù)量時(shí)要重新平衡摩擦力
C.為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使細(xì)線(xiàn)上所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車(chē)質(zhì)量
D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處由靜止釋放
(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分,選取O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,則打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小為________m/s,小車(chē)的加速度大小是________m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,電梯與水平地面成θ角,一人站在電梯上,電梯從靜止開(kāi)始勻加速上升,到達(dá)一定速度后再勻速上升,若以N表示水平梯板對(duì)人的支持力,G為人受到的重力,f為電梯對(duì)人的靜摩擦力,下列結(jié)論正確的是( )
A. 加速過(guò)程中f對(duì)人做負(fù)功
B. 加速過(guò)程N對(duì)人做的功大于G對(duì)人做的功
C. 勻速過(guò)程中G對(duì)人做負(fù)功
D. 勻速過(guò)程中N對(duì)人不做功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿(mǎn)清水,水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R的速度大小為 cm/s,R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是 。(R視為質(zhì)點(diǎn))
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電視機(jī)遙控器中有一半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)光管,它發(fā)出波長(zhǎng)為0.9μm的紅外光脈沖,用來(lái)控制電視機(jī)的各種功能。已知這種發(fā)光管的發(fā)光區(qū)是直徑為2mm的圓盤(pán),發(fā)光面封裝在折射率n=2.5的半球形介質(zhì)中,如圖所示。問(wèn):要使發(fā)光區(qū)發(fā)出的全部光線(xiàn)在球面上不發(fā)生全反射,介質(zhì)半球的半徑R至少應(yīng)該為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成30°角的力F1推物塊時(shí),物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)改用與水平方向成60°角的力F2拉物塊時(shí),物塊仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).若F1和F2的大小相等,則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為( )
A. ﹣1 B. 2﹣ C. ﹣ D. 1﹣
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(18分)研究表明,一般人的剎車(chē)反應(yīng)時(shí)間(即圖甲中“反應(yīng)過(guò)程”所用時(shí)間)t0=0.4s,但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。在某次試驗(yàn)中,志愿者少量飲酒后駕車(chē)以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平路面上勻速行駛,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止,行駛距離L=39m。減速過(guò)程中汽車(chē)位移s與速度v的關(guān)系曲線(xiàn)如圖乙所示,此過(guò)程可視為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:
(1)減速過(guò)程汽車(chē)加速度的大小及所用時(shí)間;
(2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少;
(3)減速過(guò)程汽車(chē)對(duì)志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某帶電粒子由靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,射入水平放置、電勢(shì)差為U’的兩導(dǎo)體板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,帶電粒子沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入,穿過(guò)兩板后又垂直于磁感線(xiàn)方向射入邊界線(xiàn)豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的M,N兩點(diǎn)間的距離d隨著U和U’的變化情況為(不計(jì)重力,不考慮邊緣效應(yīng))( )
A. d隨U變化,d隨U’變化
B. d隨U變化,d與U’無(wú)關(guān)
C. d與U無(wú)關(guān),d與U’無(wú)關(guān)
D. d與U無(wú)關(guān),d隨U’變化
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