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9.如圖所示,光滑的小圓弧軌道半徑為r,光滑的大圓弧軌道半徑為4r,小球質量為m(可視為質點),小圓弧與大圓弧的圓心O1、O2在同一豎線上,兩圓弧的最低點重合,兩圓弧軌道固定在同一豎直平面內.小球從大圓弧軌道上與O2等高處由靜止釋放,小球通過小圓弧軌道最高點時對軌道的壓力的大小為( 。
A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg

分析 根據動能定理求得到達最高點的速度,有牛頓第二定律求得作用力

解答 解:根據動能定理可知,$mg•2r=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
在最高點根據牛頓第二定律可知${F}_{N}+mg=\frac{m{v}^{2}}{r}$
聯立解得FN=3mg,根據牛頓第三定律求得對軌道的壓力為3mg,故B正確
故選:B

點評 本題主要考查了動能定理和牛頓第二定律,關鍵是找出誰來提供物體做圓周運動的向心力

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,水平地面AD上固定一半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道BPC,頂端C靜置一質量為m1的絕緣小物塊甲,C點正上方O處用輕繩懸掛一質量為m2、帶電量為+q的小物塊乙.現讓小物塊乙從圖示位置靜止釋放,小物塊乙到達C點時細線恰好被拉斷,并與物塊甲發(fā)生碰撞(碰撞前后乙電量不變),碰撞后物塊甲恰好對圓弧軌道無壓力,物塊乙沿圓弧軌道運動至P點脫離軌道,脫離瞬間在空間加一勻強電場,使物塊乙沿直線運動至水平地面并與物塊甲的落地點相同.已知α=60°,A、B、O三點在同一豎直線上,A為圓心,不考慮因空間電場的改變而帶來的其它影響,求:
(1)細線所能承受的最大壓力;
(2)所加電場強度的最小值及在此情況下物塊乙落在水平地面上時的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,在x軸的上方存在垂直紙面向里,磁感應強度大小為B0的勻強磁場.位于x軸的下方離子源C發(fā)射質量為m、電荷量為q的一束負離子,其初速度大小范圍0~$\sqrt{3}{v}_{0}$,這束離子經電勢差U=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$的電場加速后,從小孔O(坐標原點)垂直x軸并垂直磁場射入磁場區(qū)域,最后打到x軸上.在x軸上2a~3a區(qū)間水平固定放置一探測板(a=$\frac{m{v}_{0}}{q{B}_{0}}$),假設每秒射入磁場的離子總數為N0,打到x軸上的離子數均勻分布(離子重力不計).
(1)求離子束從小孔O射入磁場后打到x軸的區(qū)間;
(2)調整磁感應強度的大小,可使速度最大的離子恰好打在探測板右端,求此時的磁感應強度大小B1;
(3)保持磁感應強度B1不變,求每秒打在探測板上的離子數N;若打在板上的離子80%被吸收,20%被反向彈回,彈回速度大小為打板前速度大小的0.6倍,求探測板受到的作用力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,是馬戲團中上演的飛車節(jié)目,在豎直平面內有半徑為R的圓軌道.表演者騎著摩托車在圓軌道內做圓周運動.已知人和摩托車的總質量為m,人以v1=$\sqrt{2gR}$的速度過軌道最高點B,并以v2=$\sqrt{3}$v1的速度過最低點A.求:
(1)摩托車經過最高點B的最小速度為多少?
(2)在A、B兩點軌道與摩托車之間的彈力各為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,勁度系數分別為K1和K2的兩根彈簧,K1>K2,質量m1,m2的兩個小物塊,且m1>m2,現要求兩根彈簧的總長最短,則應使( 。
A.K1在上,m1在上B.K1在上,m2在上C.K2在上,m1在上D.K2在上,m2在上

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌豎直放置,導軌間距離為L,上端接有電阻為R、額定功率為P的小燈泡,將質量為m、電阻不計的金屬棒從圖不位置由靜止釋放,下落過程中金屬棒保持水平且與導軌接觸良好.自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導軌平面的勻強磁場,磁場寬度為h.金屬棒出磁場前小燈泡已能持續(xù)正常發(fā)光,下列說法正確的是(  )
A.小燈泡正常發(fā)光時消耗的功率等于安培力功率
B.小燈泡正常發(fā)光時消耗的功率等于重力功率與安培力功率之和
C.金屬桿勻速運動的速度為$\frac{2P}{mg}$
D.整個過程中通過小燈泡的電量為$\frac{mgh}{{\sqrt{PR}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示金屬小球A和B固定在彎成直角的絕緣輕桿兩端,A球質量為2m,不帶電,B球質量為m,帶正電,電量為q.OA=2L,OB=L,輕桿可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉動,在過O點的豎直虛線右側區(qū)域存在著水平向左的勻強電場,此時輕桿處于靜止狀態(tài),且OA與豎直方向夾角為37°.重力加速度為g.
(1)求勻強電場的電場強度大小E;
(2)若不改變場強大小,將方向變?yōu)樨Q直向上,則由圖示位置無初速釋放輕桿后,求A球剛進入電場時的速度大小v.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖(a)為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(電阻不計)能將各時刻的電流數據實時通過數據采集器傳輸給計算機,經計算機處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖象.平行且足夠長的光滑金屬軌道的電阻忽略不計,左側傾斜導軌平面與水平方向夾角θ=30°,與右側水平導軌平滑連接,軌道上端連接一阻值R=0.5Ω的定值電阻,金屬桿MN的電阻r=0.5Ω,質量m=0.2kg,桿長L=1m跨接在兩導軌上.左側傾斜導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,右側水平導軌區(qū)域也加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小都為B=1.0T,閉合開關S,讓金屬桿MN從圖示位置由靜止開始釋放,其始終與軌道垂直且接觸良好,此后計算機屏幕上顯示出金屬桿在傾斜導軌上滑行過程中的I-t圖象,如圖(b)所示. ( g取10m/s2)
(1)求金屬桿MN在傾斜導軌上滑行的最大速率;
(2)根據計算機顯示出的I-t圖象可知,當t=2s時,I=0.8A,0-2s內通過電阻R的電荷量為1.0C,求0-2s內在電阻R上產生的焦耳熱;
(3)金屬桿MN在水平導軌上滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數比為10:1,A、V均為理想電表,R為光敏電阻(其阻值隨光強增大而減。,Ll和L2是兩個完全相同的燈泡.原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u,下列說法正確的是( 。
A.電壓u的頻率為100HzB.電壓表V的示數為22V
C.當光強增大時,A示數變小D.當Ll的燈絲燒斷后,V示數不變

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