【題目】如圖所示,豎直放置的光滑 圓弧軌道半徑為L(zhǎng),底端切線水平且軌道底端P距水平地面的高度也為L(zhǎng),Q為圓弧軌道上的一點(diǎn),它與圓心O的連線OQ與豎直方向的夾角為60°.現(xiàn)將一質(zhì)量為m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放,g=10m/s2 , 不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球在P點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)改變小球的釋放位置,使小球落地點(diǎn)B到軌道底端P的正下方A的距離為2L,小球從釋放到落地的運(yùn)動(dòng)過程中,重力做的功.
【答案】
(1)解:小球滑到圓弧軌道底端的過程機(jī)械能守恒,令P點(diǎn)重力勢(shì)能為0,則有:
mgL(1﹣cos60°)= mv2
解得:v=
答:小球在P點(diǎn)時(shí)的速度大小是 ;
(2)解:小球離開P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),所用時(shí)間為t,則小球下落的高度為:
L= gt2
水平位移為:2L=vt
解得:v=
小球從釋放到P點(diǎn)機(jī)械能守恒,設(shè)釋放點(diǎn)距P點(diǎn)高為h,則有:
mgh= mv2
解得:h=L
所以,小球從釋放到落地,重力做的功為:
W=2mgL
答:重力做的功為2mgL.
【解析】(1)小球在下滑過程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可求得小球通過P點(diǎn)的速度;(2)小球在P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得平拋的初速度,再由機(jī)械能守恒求出開始時(shí)的高度以及重力做的功.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用平拋運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能綜合應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案,需要掌握特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E 1 等于末態(tài)的總機(jī)械能E 2 ,即E1 =E2;系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能ΔE K增 ,即ΔE P減 =ΔE K增;若系統(tǒng)只有A、
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),做了如下的實(shí)驗(yàn):他讓一個(gè)銅球從阻力很。ǹ珊雎圆挥(jì))的斜面上由靜止開始滾下,并且做了上百次.假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)在固定斜面上任取三個(gè)位置A、B、C,讓小球分別由A、B、C滾下,使A、B、C與斜面底端的距離分別為s1、s2、s3,小球由A、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端的時(shí)間分別為t1、t2、t3,小球由A、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度分別為v1、v2、v3,則下列關(guān)系式中正確并且是伽利略用來證明小球沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是( )
A.
B.
C.
D. s3﹣s2=s2﹣s1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一湖的南北兩岸各有一碼頭A和B,有甲、乙兩船分別于A、B間往返穿梭勻速航行,兩船速度大小相差不大,且船每到一碼頭立即返航(不計(jì)船在碼頭停靠的時(shí)間).某刻,甲和乙剛好同時(shí)分別自A和B出發(fā).此后,兩船的第一次相遇點(diǎn)距A為300m,第二次相遇點(diǎn)距B為200m;求湖寬為多少?自第一次相遇后,甲船至少還要航行多少航程,這兩船才會(huì)在第一次相 遇的位置同樣地相遇?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】磁性車載支架(如圖甲)使用方便,它的原理是將一個(gè)引磁片貼在手機(jī)背面,再將引磁片對(duì)準(zhǔn)支架的磁盤放置,手機(jī)就會(huì)被牢牢地吸附住(如圖乙)。下列關(guān)于手機(jī)(含引磁片)的說法中正確的是( )
A. 汽車靜止時(shí),手機(jī)共受三個(gè)力的作用
B. 汽車靜止時(shí),支架與手機(jī)之間有兩對(duì)作用力與反作用力
C. 當(dāng)汽車以某一加速度向前加速時(shí),手機(jī)一定受到支架對(duì)它的摩擦力作用
D. 只要汽車的加速度大小合適,無論是向前加速還是減速,手機(jī)都可能不受支架對(duì)它的摩擦力作用
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊,假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,現(xiàn)給木板施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k為常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反應(yīng)a1和a2變化的圖像中正確的是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年11月8日,“雪龍?zhí)枴睒O地考察船駛離碼頭,開始了第34次南極考察之旅!把?zhí)枴睒O地考察船在由我國(guó)駛向南極的過程中,經(jīng)過赤道時(shí)測(cè)得某物體的重力是;在南極附近測(cè)得該物體的重力為。已知地球自轉(zhuǎn)的周期為,引力常量為。假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體,且海水的密度和船的總質(zhì)量均不變,由此可知( )
A. “雪龍?zhí)枴笨疾齑谀蠘O時(shí)的吃水深度與在赤道時(shí)相同
B. “雪龍?zhí)枴笨疾齑谀蠘O時(shí)的吃水深度比在赤道時(shí)大
C. 地球的密度為
D. 當(dāng)?shù)厍虻淖赞D(zhuǎn)周期為時(shí),放在地球赤道地面上的物體不再對(duì)地面有壓力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab是圓的直徑.一不計(jì)重力的帶電粒子從a點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度大小為v,當(dāng)速度方向與ab成30°角時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),且為t;若相同的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng),也經(jīng)時(shí)間t飛出磁場(chǎng),則其速度大小為( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,現(xiàn)備有下列器材:
A.被測(cè)干電池一節(jié)
B.電流表:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.1Ω
C.電流表:量程0~3A,內(nèi)阻0.024Ω
D.電壓表:量程0~3V,內(nèi)阻未知
E.電壓表:量程0~15V,內(nèi)阻未知
F.滑動(dòng)變阻器:0~10Ω,2A
G.滑動(dòng)變阻器:0~100Ω,1A
H.開關(guān)、導(dǎo)線若干
伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差.在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.
(1)在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篈H(填寫選項(xiàng)前的字母);
(2)在圖甲方框中畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖乙所示的U﹣I圖象,則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后,干電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=Ω.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0 m,BC段長(zhǎng)L=1.5m。彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為0.1kg小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)沿切線方向彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開C的水平距離s=2m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球在管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)桌子的高度h。
(3)在圓形軌道APB中,小球?qū)壍雷饔昧Φ拇笮。(結(jié)果可保留根號(hào))
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