由相同材料的木板搭成的軌道如圖,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長(zhǎng)均為L(zhǎng)=1.5m,木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=370(sin370=0.6,con370=0.8),一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放,物體與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2,在兩木板交接處都用小曲面相連,使物體能順利地經(jīng)過它,既不損失動(dòng)能,也不會(huì)脫離軌道。在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,重力加速度取10m/s2,問:
(1)物體能否靜止在木板上?請(qǐng)說明理由。
(2)物體運(yùn)動(dòng)的總路程是多少?
(3)物體最終停在何處?并作出解釋。
(1)物體在木板上停不住(2)11.25m(3)最終停在C點(diǎn)處
解析試題分析:
(1)在斜面上的物體重力沿斜面向下的分力為,物體所受摩擦力大小為,由于,故物體在木板上停不住。
(2)從物體開始運(yùn)動(dòng)到停下的過程中,總路程為s,由動(dòng)能定理
,解得s=11.25m
(3)假設(shè)物體依次能到達(dá)B點(diǎn)、D點(diǎn),由動(dòng)能定理有:
,解得 vB>0
發(fā)現(xiàn)無解。
說明物體能通過B點(diǎn),到不了D點(diǎn),最終停在C點(diǎn)處。
考點(diǎn):此題考查動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用問題。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(8分)一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,上端固定,下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開始時(shí),將細(xì)線與小球拉成水平,小球靜止在A點(diǎn),釋放后小球由靜止開始向下擺動(dòng),當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí),小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零。試求:
(1)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小;
(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O 上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,斜面與水平面平滑連接,如圖所示,水平距離s=2m.現(xiàn)有一小滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球碰撞時(shí)交換速度,與擋板碰撞不損失機(jī)械能,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,試問:
(1)若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h;
(2)若滑塊B從h=5m處滑下,求滑塊B與小球A第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力;
(3)若滑塊B從h="5m" 處下滑與小球A碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n.
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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(dòng),球的尺寸略小于兩圓間距,球運(yùn)動(dòng)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(dòng),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(duì)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(zhǎng)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(dòng)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
(10分) 如圖所示MN之間有一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6.0×105 N/C,.在M處靜止釋放一個(gè)電荷量q=5.0×10-8 C,質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,MN距離L=2m.(g取10 m/s2)試求:
(1)物塊滑出電場(chǎng)時(shí)的速度;
(2)物塊滑出電場(chǎng)后還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn).
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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(duì)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(dòng)的初速度v0的大。
(2)在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(duì)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
(12分)如圖所示,真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.332T,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里;ab、cd足夠長(zhǎng),cd為厚度不計(jì)的金箔,金箔右側(cè)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,電場(chǎng)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(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;
(2)金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長(zhǎng)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(chǎng),在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)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(dòng)能△EK為多少?
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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)質(zhì)量為的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上,并與半徑為的光滑圓弧形固定軌道接觸(但不粘連),木板的右端到豎直墻的距離為;另一質(zhì)量為2的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑,從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長(zhǎng)木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失。已知滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。試求
(1)滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小
(2)若滑塊不會(huì)滑離長(zhǎng)木板,試討論長(zhǎng)木板與墻第一次碰撞前的速度與的關(guān)系
(3)若S足夠大,為了使滑塊不滑離長(zhǎng)木板,板長(zhǎng)應(yīng)滿足什么條件
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