【題目】如圖所示,傾角30°的光滑斜面上,輕質(zhì)彈簧兩端連接著兩個(gè)質(zhì)量均為的物塊和,緊靠著擋板,通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量的物塊連接,細(xì)繩平行于斜面,在外力作用下靜止在圓心角為60°、半徑的的光滑圓弧軌
道的頂端處,此時(shí)繩子恰好拉直且無(wú)張力;圓弧軌道最低端與粗糙水平軌道相切,與一個(gè)半徑的光滑圓軌道平滑連接。由靜止釋放,當(dāng)滑至時(shí),恰好離開(kāi)擋板,此時(shí)繩子斷裂。已知與間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度取,彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi),細(xì)繩不可伸長(zhǎng)。
(1)求彈簧的勁度系數(shù);
(2)求物塊滑至處,繩子斷后瞬間,對(duì)圓軌道的壓力大;
(3)為了讓物塊能進(jìn)入圓軌道且不脫軌,則間的距離應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?
【答案】(1);(2)144N;(3)①第一種情況,不超過(guò)圓軌道上與圓心的等高點(diǎn),6m x8m;②第二種情況,過(guò)圓軌道最高點(diǎn),x3m
【解析】(1)A 位于a 處時(shí),繩無(wú)張力且物塊B 靜止,故彈簧處于壓縮狀態(tài)
對(duì)B 由平衡條件有kx=mgsin30° (1分)
當(dāng)C 恰好離開(kāi)擋板P 時(shí),C 的加速度為0,故彈簧處于拉升狀態(tài)
對(duì)C 由平衡條件有kx′= mgsin30° (1分)
由幾何關(guān)系知R=x+x′ (2分)
代入數(shù)據(jù)解得 (1分)
(2)物塊A 在a 處與在b 處時(shí),彈簧的形變量相同,彈性勢(shì)能相同. 故 A 在a 處與在b
處時(shí),A、B 系統(tǒng)的機(jī)械能相等
有 (1分)
如圖所示,將A 在b 處的速度分解,由速度分解關(guān)系有vAcos30°=vB (1分)
代入數(shù)據(jù)解得 (1分)
在b 處,對(duì)A 由牛頓定律有 (1分)
代入數(shù)據(jù)解得
由牛頓第三定律,A 對(duì)圓軌道的壓力大小為N′=144N (1分)
(3)物塊A 不脫離圓形軌道有兩種情況
①第一種情況,不超過(guò)圓軌道上與圓心的等高點(diǎn)
由動(dòng)能定理,恰能進(jìn)入圓軌道時(shí)需滿(mǎn)足條件 (1分)
恰能到圓心等高處時(shí)需滿(mǎn)足條件 (1分)
代入數(shù)據(jù)解得
即:6m x8m (1分)
②第二種情況,過(guò)圓軌道最高點(diǎn)
在最高點(diǎn),由牛頓定律有
恰能過(guò)最高點(diǎn)時(shí),N =0, (1分)
由動(dòng)能定理有 (1分)
代入數(shù)據(jù)解得
所以x3m (1分)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上,整個(gè)銅圓盤(pán)處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,并以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)連接導(dǎo)線對(duì)電阻R供電,銅盤(pán)的電阻可忽略已知銅盤(pán)的直徑為L,兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸良好。
判斷圓盤(pán)中心電勢(shì)與邊緣電勢(shì)哪個(gè)高及電阻R中電流方向;
寫(xiě)出電阻R中電流的表達(dá)式。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如下圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn).每隔0.2 s通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù).(重力加速度g=10 m/s2)求:
(1)物體在斜面和水平面上滑行的加速度大小;
(2)物體在斜面上下滑的時(shí)間;
(3)t=0.6 s時(shí)的瞬時(shí)速度v.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量不等的盒子A和物體B用細(xì)繩相連,跨過(guò)光滑的定滑輪,A置于傾角為θ的斜面上,與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tan θ,B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)向A中緩慢加入砂子,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 繩子拉力逐漸增大
B. A對(duì)斜面的壓力逐漸增大
C. A所受的摩擦力一定逐漸增大
D. A可能沿斜面下滑
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(6分)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
①圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73cm,圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量△l為 cm;
②本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是 ;(填選項(xiàng)前的字母)
A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重
B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重
③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量△l與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在同一地,甲、乙兩物體沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖所示,則 ( )
A. 兩物體兩次相遇的時(shí)刻是2s末和6s末
B. 4s后乙在甲前面
C. 兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是2s末
D. 乙物體先向前加速運(yùn)動(dòng)2s,隨后向前減速4s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小齊同學(xué)在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在____電源上(選填“直流”或“交流”),工作電壓為___V(選填“220V”或“4~6V”)。
(2)圖是實(shí)驗(yàn)中打下的一段紙帶,算出計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度大小為______m/s(保留兩位有效數(shù)字),并在圖2中標(biāo)出_______,其余計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對(duì)應(yīng)的小車(chē)瞬時(shí)速度大小在圖2中已標(biāo)出。
(3)作圖并求得小車(chē)的加速度大小為_______m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)小齊同學(xué)在研究小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)分別得到甲、乙兩條紙帶。對(duì)每條紙帶均選擇合適的點(diǎn)作為第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),再依次每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并在各計(jì)數(shù)點(diǎn)處將其剪斷,然后將這些剪斷的紙條粘貼在相同的坐標(biāo)紙上,最后將紙條上端中心連起來(lái),如圖3所示。由圖可判斷__________
A.乙的加速度比甲的大
B.兩種情況下小車(chē)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.打第三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),甲的速度比乙大
D.打第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車(chē)的速度一定為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直墻壁上。一物塊在水平恒力F作用下做直線運(yùn)動(dòng),接觸彈簧后,壓縮彈簧,直至速度為零。整個(gè)過(guò)程中,物體一直受到力F作用,彈簧一直在彈性限度內(nèi)。在物塊與彈簧接觸后向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A.物塊接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動(dòng)
B.物塊接觸彈簧后先加速后減速
C.當(dāng)彈簧形變量最大時(shí),物塊的加速度等于零
D.當(dāng)物塊的速度最大時(shí),它所受的合力為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道,半徑OA處于水平位置,BDO是半徑為r=7.5m的半圓軌道,D為BDO軌道的中央。一個(gè)小球從A點(diǎn)正上方距A點(diǎn)H=10m處的P點(diǎn)自由落下,經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)的軌道,取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
(1)求小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小是重力的多少倍?
(2)試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn),并說(shuō)明理由。
(3)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少?
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