【題目】如圖所示,一傾角為60°的光滑斜面固定于水平地面上,Q為斜面頂點(diǎn),P為斜面上一點(diǎn),同一豎直平面內(nèi)有固定點(diǎn)O,O、P連線垂直于斜面,OP=l,P、Q間距離xPQ=l。長(zhǎng)度為l的輕繩一端系于O點(diǎn),另一端系質(zhì)量為m的小球A,質(zhì)量為M=4m的滑塊B在一鎖定裝置作用下靜止于斜面上的P點(diǎn),F(xiàn)將A球拉至與O點(diǎn)等高的水平位置,拉直輕繩,以豎直向下的初速度v0釋放,A與B發(fā)生碰撞前一瞬間,鎖定裝置解除,A、B均視為質(zhì)點(diǎn),碰撞過(guò)程中無(wú)能量損失,重力加速度為g。
(1)求小球A通過(guò)最低點(diǎn)C點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球拉力的大;
(2)求小球A與滑塊B碰撞后瞬間,小球A和滑塊B的速度vA和vB
(3)若A、B碰后,滑塊B能沿斜面上滑越過(guò)Q點(diǎn),且小球A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不脫離圓軌道,求初速度v0的取值范圍。
【答案】(1) (2) , (3) 或
【解析】(1)小球A擺到C點(diǎn)時(shí),設(shè)速度為vC,繩對(duì)小球的拉力大小為T,則
在C點(diǎn),對(duì)小球A,由牛頓第二定律有:
解得:
(2)設(shè)小球A在與B碰前的速度為v1,則
對(duì)于碰撞過(guò)程,取沿斜面向上為正方向,由動(dòng)量守恒定律得mv1=mvA+MvB
由機(jī)械能守恒定律有:
解得: , ,
(3)討論:①滑塊B能沿斜面上滑越過(guò)Q點(diǎn),則
解得:
②小球A不能做完整圓周運(yùn)動(dòng),但不脫離圓軌道,即回到最右端位置時(shí)速度不能大于零,
則:
解得:
③小球A能做完整圓周運(yùn)動(dòng),即能夠過(guò)最高點(diǎn),設(shè)小球A恰能過(guò)最高點(diǎn)的速度為v2,
則:
小球A能過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)的條件為:
解得:
初速度v0的取值范圍: 或
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí),獲取了一條紙帶的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出,打點(diǎn)頻率為50Hz),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。由于粗心,該同學(xué)忘了測(cè)量3、4兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。求:
(1)其中6號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的大小v6=________ m/s。(保留三位有效數(shù)字)
(2)利用逐差法處理數(shù)據(jù),計(jì)算出滑塊的加速度a=________ m/s2 。(保留三位有效數(shù)字).
(3)計(jì)數(shù)點(diǎn)3、4之間的距離是x4=____________cm。(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,在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電金屬塊由靜止開(kāi)始沿斜面滑到底端,已知在金屬塊下滑的過(guò)程中動(dòng)能增加了0.7J,金屬塊克服摩擦力做功0.3J,重力做功1.2J,則以下判斷正確的是( )
A. 金屬塊帶負(fù)電荷
B. 電場(chǎng)力做功0.2J
C. 金屬塊的機(jī)械能減少1.2J
D. 金屬塊的電勢(shì)能增加0.2J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一光滑絕緣的斜面固定于水平面上,C、D是斜面上兩個(gè)點(diǎn),一帶正電的點(diǎn)電荷+Q固定在斜面下方P點(diǎn),P、D連線垂直于斜面;瑝KA、B疊在一起,B帶負(fù)電,A不帶電,A與B間絕緣,從C點(diǎn)由靜止釋放,下滑過(guò)程中,A、B始終保持相對(duì)靜止。則滑塊A、B從C到D的過(guò)程中( )
A. 在D點(diǎn),速度最大
B. 加速度一定逐漸增大
C. 滑塊B的電勢(shì)能減小,機(jī)械能增加
D. 滑塊A受到沿斜面向上的靜摩擦力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列橫波在x軸上傳播,實(shí)線和虛線分別表示t1=0、t2=0.14s時(shí)的波形,已知實(shí)線在t3 =0.6s時(shí)第5次重復(fù)出現(xiàn)。則___________。
A.波的周期為0.1s
B.波的波長(zhǎng)為12cm
C.波的傳播速度為1m/s
D.波沿x軸正方向傳播
E. t2=0.14s時(shí),x=0處質(zhì)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y=cm
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】相距m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量為=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為=0.4kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的小環(huán)水平地套在金屬到導(dǎo)軌上,如圖a所示,虛線上方磁場(chǎng)方程垂直紙面向里,虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下,兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相同均為,cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為,金屬棒ab的電阻為1.5Ω,金屬棒cd的電阻為0.5Ω,其余電阻不計(jì),ab棒在方向豎直向上的外力F作用下,從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)cd棒也由靜止釋放。已知ab棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖b所示,重力加速度,則下列說(shuō)法正確的是
A. ab棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且加速度大小為
B. 外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系為
C. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒cd不切割磁感線,所以金屬棒cd上一直沒(méi)有焦耳熱
D. cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間為4s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,邊長(zhǎng)L=10cm的正方形線圈共100匝,線圈總電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=2πrad/s,外電路中的電阻R=4Ω,求:
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(3)交流電壓表的示數(shù);
(4)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周產(chǎn)生的總熱量;
(5)由圖示位置開(kāi)始在周期內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量。
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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θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為L.一質(zhì)量為m.電阻為R、邊長(zhǎng)也為L的正方形導(dǎo)線框,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)I時(shí),恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí),線框又恰好以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),從ab越過(guò)GH到達(dá)JP與MN的中間位置的過(guò)程中,線框的動(dòng)能變化量為,重力對(duì)線框做的功的大小為,安培力對(duì)線框做功大小為,下列說(shuō)法中正確的有
A. 在下滑過(guò)程中,由于重力做正功,所以有
B. 從ab越過(guò)GH到達(dá)JP與MN的中間位置的過(guò)程中,機(jī)械能守恒
C. 從ab越過(guò)GH到達(dá)JP與MN的中間位置的過(guò)程中,有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
D. 從ab越過(guò)GH到達(dá)JP的中間位置的過(guò)程中,線框動(dòng)能的變化量大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如圖abcd的形狀,在導(dǎo)線框中通以圖示直流電,在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個(gè)金屬環(huán)P,環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi),當(dāng)電流I增大時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 金屬環(huán)P中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?/span>
B. 橡皮筋的長(zhǎng)度不變
C. 橡皮筋的長(zhǎng)度增大
D. 橡皮筋的長(zhǎng)度減小
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