【題目】如圖所示,斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C,整個(gè)裝置豎直固定,D是最低點(diǎn),圓心角∠DOC=37°,E、B與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=0.30m,斜面長L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg的小物塊P從斜面上端A點(diǎn)無初速下滑,物塊P與斜面BC部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力.求:
(1)物塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;
(2)物塊第一次通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC;
(3)物塊第一次通過D點(diǎn)后能上升的最大高度;
(4)分析說明物塊最終處于什么狀態(tài)。
【答案】(1) (2) (3) 0.96m (4) 物塊最終將停在BC之間的某處
【解析】試題分析:根據(jù)幾何關(guān)系求出BC部分的長度,對(duì)A到B運(yùn)用動(dòng)能定理,求出B點(diǎn)的速度,根據(jù)物體在粗糙斜面上的受力判斷出物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),從而得出C點(diǎn)的速度;物塊在光滑的CDE曲面內(nèi)運(yùn)動(dòng)中,只有重力做功機(jī)械能守恒即可求出上升的最大高度;當(dāng)物塊速度逐漸減到零時(shí),由于物塊重力沿著斜面的分力Gx=0.6 N,而物塊的摩擦力大小f=0.6N,受力平衡,可得出物塊最終將停止在BC之間的某處。
(1)根據(jù)幾何關(guān)系得,斜面BC部分的長度為:
物塊在AB段運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功,
由機(jī)械能守恒定律得:
解得:vB=4.24m/s
(2)物塊在BC部分滑動(dòng)受到的摩擦力大小為:
物塊重力沿著斜面分力,所以在BC部分物塊受到的合力為0,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以物塊第一次通過C點(diǎn)時(shí)的速度:vC=4.24m/s
(3)物塊在光滑的CDE曲面內(nèi)運(yùn)動(dòng)中,只有重力做功機(jī)械能守恒,取D處為零勢能面,設(shè)物塊最多上升高度為H,由機(jī)械能守恒定律得:
解得:H=0.96m
(4)物塊從曲面返回后進(jìn)入BC段,每通過一次BC段,都會(huì)損失機(jī)械能。當(dāng)物塊速度逐漸減到0時(shí),由于物塊重力沿著斜面的分力Gx=0.6 N,而物塊的摩擦力大小f=0.6N,受力平衡,所以物塊最終將停止在BC之間的某處。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直立輕彈簧下端固定在水平地面上,自由伸長時(shí)上端位于O點(diǎn),現(xiàn)在上端固定一質(zhì)量為m的木板,靜止時(shí)木板位于A點(diǎn),彈簧的壓縮量為h。將一質(zhì)量為m的小物塊從木板上方B點(diǎn)由靜止釋放,物塊打到木板上并立刻與木板一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連,到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng),物塊離開木板后最高能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),整個(gè)過程忽略空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是
A. 整個(gè)過程中,木板、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 物塊和木板一起運(yùn)動(dòng)的過程中,在A點(diǎn)速度最大
C. 物塊和木板一起向上運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能為mgh
D. 物塊和木板一起向上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí),物塊和木板間彈力為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一粗細(xì)均勻的U形管ABCD的A端封閉,D端與大氣相通.用水銀將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在U形管的AB一側(cè),并將兩端向下豎直放置,如圖所示.此時(shí)AB側(cè)的氣體柱長度l1=25cm.管中AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差h1=5cm.現(xiàn)將U形管緩慢旋轉(zhuǎn)180°,使A、D兩端在上,在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有水銀漏出.已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg.求旋轉(zhuǎn)后,AB、CD兩側(cè)的水銀面高度差.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為37°的足夠長的傳送帶以恒定速度運(yùn)行,將一質(zhì)量m=1kg的小物體以某一初速度放上傳送帶,物體相對(duì)地面的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,取沿傳送帶向上為正方向,g= 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則下列說法正確的是 ( )
A. 物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75
B. 0~8 s內(nèi)物體位移的大小為14 m
C. 0~8 s內(nèi)物體機(jī)械能的增量為84 J
D. 0~8 s內(nèi)物體與傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為126 J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩等高氣缸A、B內(nèi)壁光滑,且氣缸A的直徑為氣缸B的2倍,下部由體積可忽略的細(xì)管連通;A上端與大氣連通,B上端封閉;兩氣缸除B頂部導(dǎo)熱外,其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞b把封閉著的理想氣體分成兩部分;當(dāng)大氣壓為P0,外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為27℃且平衡時(shí),活塞a、b離氣缸頂部的距離均為氣缸高度的1/4.
①現(xiàn)通過電熱絲對(duì)a、b下方的氣體緩慢加熱,當(dāng)活塞a恰升至頂部時(shí),求活塞a、b間氣體的溫度;
②繼續(xù)緩慢加熱,使活塞b上升,當(dāng)活塞b上升的距離是氣缸高度的1/16時(shí),求活塞b上方的氣體壓強(qiáng)。
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【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物體a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行。連接a的一段細(xì)繩豎直。a連接在豎直固定在地面的彈簧上,現(xiàn)在b盒內(nèi)緩慢放入適量砂粒,abc始終處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是
A. b對(duì)c的摩擦力可能先減小后增大
B. 地面對(duì)c的支持力可能不變
C. c對(duì)地面的摩擦力方向始終向左
D. 彈簧的彈力可能增大
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【題目】A,B是體積相同的氣缸,B內(nèi)有一導(dǎo)熱的、可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞C,D為不導(dǎo)熱的閥門.起初,閥門關(guān)閉,A內(nèi)裝有壓強(qiáng)P1=2.0×105pa溫度T1=300K的氮?dú)猓?/span>B內(nèi)裝有壓強(qiáng)P2=1.0×105Pa,溫度T2=600K的氧氣.打開閥門D,活塞C向右移動(dòng),最后達(dá)到平衡,以V1和V2分別表示平衡后氮?dú)夂脱鯕獾捏w積,則V1:V2等于多少?(假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w,并與外界無熱交換,連接氣缸的管道體積可忽略)
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【題目】在玻爾的原子結(jié)構(gòu)理論中,氫原子由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)能發(fā)出一系列不同頻率的光,波長可以用巴耳末一里德伯公式 來計(jì)算,式中為波長,R為里德伯常量,n、k分別表示氫原子躍遷前和躍遷后所處狀態(tài)的量子數(shù),對(duì)于每一個(gè),有 、、…。其中,賴曼系諧線是電子由的軌道躍遷到的軌道時(shí)向外輻射光子形成的,巴耳末系譜線是電子由 的軌道躍遷到的軌道時(shí)向外輻射光子形成的。
(1)如圖所示的裝置中,K為一金屬板,A為金屬電極,都密封在真空的玻璃管中,S為石英片封蓋的窗口,單色光可通過石英片射到金屬板K上。實(shí)驗(yàn)中:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最左端,用某種頻率的單色光照射K時(shí),電流計(jì)G指針發(fā)生偏轉(zhuǎn);向右滑動(dòng)滑片,當(dāng)A比K的電勢低到某一值 (遏止電壓)時(shí),電流計(jì)C指針恰好指向零。現(xiàn)用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。若用賴曼系中波長最長的光照射時(shí),遏止電壓的大小為;若用巴耳末系中的光照射金屬時(shí),遏止電壓的大小為。金屬表面層內(nèi)存在一種力,阻礙電子的逃逸。電子要從金屬中掙脫出來,必須克服這種阻礙做功。使電子脫離某種金屬所做功的最小值,叫做這種金屬的出功。已知電子電荷量的大小為e,真空中的光速為c,里德伯常量為R。試求:
a、賴曼系中波長最長的光對(duì)應(yīng)的頻率;
b、普朗克常量h和該金屬的逸出功。
(2)光子除了有能量,還有動(dòng)量,動(dòng)量的表達(dá)式為 (h為普朗克常量)。
a、請(qǐng)你推導(dǎo)光子動(dòng)量的表達(dá)式;
b.處于n=2激發(fā)態(tài)的某氫原子以速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)它向的基態(tài)躍遷時(shí),沿與相反的方向輻射一個(gè)光子。輻射光子前后,可認(rèn)為氫原子的質(zhì)量為M不變。求輻射光子后氫原子的速度 (用h、R、M和表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),如果波速變大,那么波長一定變大
B. 在太陽光照射下,肥皂泡呈現(xiàn)彩色,這是光的衍射現(xiàn)象
C.已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期,就可判斷振子在任意時(shí)刻振動(dòng)的方向
D.變化的磁場可以產(chǎn)生電場,變化的電場可以產(chǎn)生磁場
E.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源發(fā)出的波的頻率并沒有發(fā)生變化
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