【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B,C是最低點(diǎn),圓心角∠BOC=37°,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=1.0 m,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落,DE距離h=1.6 m,小物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2,求:
(1)小物體第一次通過C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小物體的支持力FN的大;
(2)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng);
(3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求,小物體從E點(diǎn)開始下落,直至最后沿光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng),在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大。
【答案】(1)12.4 N (2)2.4 m (3)4.8 J
【解析】(1)小物體從E到C,由能量守恒得:
mg(h+R)=①
在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:FN-mg=②
聯(lián)立①②解得FN=12.4 N
(2)從E→D→C→B→A過程,由動(dòng)能定理得
WG-Wf=0,③
WG=mg[(h+Rcos37°)-LABsin37°]④
Wf=μmgLABcos37°⑤
聯(lián)立③④⑤解得LAB=2.4 m
(3)因?yàn)閙gsin37°>μmgcos37°(或μ<tan37°),
所以,小物體不會(huì)停在斜面上,小物體最后以C為中心,B為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動(dòng),
從E點(diǎn)開始直至運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量,
Q=ΔEp⑥
ΔEp=mg(h+Rcos37°)⑦
聯(lián)立⑥⑦解得Q=4.8 J.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室與“神舟十一號(hào)”飛船10月19日自動(dòng)交會(huì)對(duì)接前的示意圖如圖所示,圓形軌道Ⅰ為“天宮二號(hào)”運(yùn)行軌道,圓形軌道Ⅱ為“神舟十一號(hào)”運(yùn)行軌道。此后“神舟十一號(hào)”要進(jìn)行多次變軌,才能實(shí)現(xiàn)與“天宮二號(hào)”的交會(huì)對(duì)接,則( )
A.“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率大于“神舟十一號(hào)”在軌道Ⅱ上的運(yùn)行速率
B.“神舟十一號(hào)”變軌后比變軌前高度增加,機(jī)械能減少
C.“神舟十一號(hào)”可以通過減速而使軌道半徑變大
D.“天宮二號(hào)”和“神舟十一號(hào)”對(duì)接瞬間的向心加速度大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于彈力和摩擦力的關(guān)系,下列說法正確的是
A. 兩物體間若有彈力,就一定有摩擦力
B. 兩物體間若有摩擦力,不一定有彈力
C. 在同一個(gè)接觸面上,彈力和摩擦力的方向必互相垂直
D. 當(dāng)兩物體間的彈力消失時(shí),摩擦力仍可存在一段時(shí)間
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0,有一顆與同步衛(wèi)星在同一軌道平面的低軌道衛(wèi)星,自西向東繞地球運(yùn)行,其運(yùn)行半徑為同步軌道半徑的四分之一,該衛(wèi)星兩次在同一城市的正上方出現(xiàn)的時(shí)間間隔可能是( )
A. B. C. D.
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【題目】(1)如圖所示,某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_______m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_________,加速度的大小是_______m/s2。(以上計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(2)在探究合力的方法時(shí),先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí),需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。
①.實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的______________(填字母代號(hào))
A.將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可
B. 將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度
C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度
D.將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置
②.同學(xué)們?cè)诓僮鬟^程中有如下議論,其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是_________(填字母代號(hào))
A.兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行
C.用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大
D.拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些
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【題目】下列物理量中,是矢量的是( )
①位移②路程③瞬時(shí)速度④平均速度⑤時(shí)間⑥加速度⑦速率
A. 只有①③④⑥ B. 只有①③⑤⑥
C. 只有①③⑥⑦ D. 只有①②⑥
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【題目】某人站在臺(tái)秤上,在他突然向下蹲的過程中,臺(tái)秤的示數(shù)變化情況是( )
A. 先變大后變小,最后等于他的重力 B. 先變小后變大,最后等于他的重力
C. 變大,最后等于他的重力 D. 變小,最后等于他的重力
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【題目】有一種飛行器是利用電場(chǎng)加速帶電粒子,形成向外發(fā)射的高速粒子流,對(duì)飛行器自身產(chǎn)生反沖力,從而對(duì)飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的。已知飛行器發(fā)射的高速粒子流是由二價(jià)氧離子構(gòu)成的。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)為n,加速電壓為U時(shí),飛行器獲得的反沖力為F。為了使加速器獲得的反沖力變?yōu)?/span>2F,只需要( )
A.將加速電壓變?yōu)?U
B.將加速電壓變?yōu)?U
C.將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?/span>n
D.將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?/span>2n
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【題目】下列關(guān)于單擺運(yùn)動(dòng)過程中的受力說法,正確的是( )
A.單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力
B.單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向的一個(gè)分力
C.單擺過平衡位置時(shí),所受的合力為零
D.單擺運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是擺線拉力的一個(gè)分力
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