【題目】如圖所示,傾角 θ=37°的光滑且足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上,在斜面頂端固定一個(gè)輪半徑和質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪 D,質(zhì)量均為m=1kg 的物體A和B用一勁度系數(shù)k=240N/m 的輕彈簧連接,物體 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的擋板 P 擋住。用一不可伸長(zhǎng)的輕繩使物體 A 跨過定滑輪與質(zhì)量為 M 的小環(huán) C 連接,小環(huán) C 穿過豎直固定的光滑均勻細(xì)桿,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí),環(huán) C 位 于 Q 處,繩與細(xì)桿的夾角 α=53°,且物體 B 對(duì)擋板 P 的壓力恰好為零。圖中 SD 水平且長(zhǎng)度 為 d=0.2m,位置 R 與位置 Q 關(guān)于位置 S 對(duì)稱,輕彈簧和定滑輪右側(cè)的繩均與斜面平行,F(xiàn) 讓環(huán) C 從位置 R 由靜止釋放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10m/s2。
求:(1)小環(huán) C 的質(zhì)量 M;
(2)小環(huán) C 通過位置 S 時(shí)的動(dòng)能 Ek及環(huán)從位置 R 運(yùn)動(dòng)到位置 S 的過程中輕繩對(duì)環(huán)做的功 WT;
(3)小環(huán) C 運(yùn)動(dòng)到位置 Q 的速率 v.
【答案】(1)0.72kg(2)0.3J(3)2m/s
【解析】(1)先以AB組成的整體為研究對(duì)象,AB系統(tǒng)受到重力.支持力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài),則繩子的拉力為:T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N
以C為研究對(duì)象,則C受到重力、繩子的拉力和桿的彈力處于平衡狀態(tài),如圖,則:Tcos53°=Mg
代入數(shù)據(jù)得:M=0.72kg
(2)由題意,開始時(shí)B恰好對(duì)擋板沒有壓力,所以B受到重力、支持力和彈簧的拉力,彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài);產(chǎn)生B沿斜面方向的受力:F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N
彈簧的伸長(zhǎng)量:△x1=mgsinθ/K=0.025m
當(dāng)小環(huán) C 通過位置 S 時(shí)A下降的距離為xA==0.05m
此時(shí)彈簧的壓縮量△x2=xA-△x1=0.025m
由速度分解可知此時(shí)A的速度為零,所以小環(huán)C從R運(yùn)動(dòng)到S的過程中,初末態(tài)的彈性勢(shì)能相等,對(duì)于小環(huán)C、彈簧和A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有:Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek
解得: Ek=1.38J
環(huán)從位置 R 運(yùn)動(dòng)到位置 S 的過程中,由動(dòng)能定理可知: WT+ Mgdcotα= Ek
解得: WT=0.3J
⑶(5分)環(huán)從位置 R 運(yùn)動(dòng)到位置 Q 的過程中,對(duì)于小環(huán)C、彈簧和A組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
Mg.(2dcotα)= vA =vcosα
兩式聯(lián)立可得: v=2m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“神舟”七號(hào)實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。如圖所示飛船先沿橢圓軌道1飛行,然后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處變軌后沿圓軌道2運(yùn)行,在軌道2上周期約為90分鐘。則下列判斷正確的是( )
A. 飛船沿橢圓軌道1經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度與沿圓軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度相等
B. 飛船在圓軌道2上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C. 飛船在圓軌道2的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)行的角速度
D. 飛船從橢圓軌道1的Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中萬有引力做正功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在電視發(fā)射端,由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)化為電信號(hào),這一過程完成了( )
A. 光、電轉(zhuǎn)化 B. 電、光轉(zhuǎn)化
C. 光、電、光轉(zhuǎn)化 D. 光、電、聲轉(zhuǎn)化
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列各組物理量全是標(biāo)量的是( )
A. 速度和加速度
B. 動(dòng)能能和重力勢(shì)能
C. 電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)
D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)要測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值,可供選擇的器材如下:
待測(cè)電阻Rx (阻值約為20 Ω);
電流表A (量程100 mA,內(nèi)阻約為10Ω);
電壓表V1(量程1v,內(nèi)阻r=1000 Ω);
電壓表V2(量程15v,內(nèi)阻約為3000 Ω);
定值電阻R0=1000Ω
滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值5Ω);
滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1000Ω);
電源E(電動(dòng)勢(shì)約為4 V,內(nèi)阻r約為1 Ω);
單刀單擲開關(guān),導(dǎo)線若干.
(1)為了使測(cè)量盡量準(zhǔn)確,測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的,電壓表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(均填器材代號(hào))
(2)根據(jù)你選擇的器材,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡線框內(nèi)畫出最佳實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào).
(3)用實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)寫出待測(cè)電阻阻值的計(jì)算公式Rx= ,并簡(jiǎn)單解釋公式中各量的含義。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧一端固定在O點(diǎn),另一端與質(zhì)量為,的圓環(huán)相連,圓環(huán)套在粗糙豎直固定桿上的A處,環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.5,此時(shí)彈簧水平且處于原長(zhǎng)。讓圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處時(shí)速度最大,到達(dá)C處時(shí)速度為零。過程中彈簧始終在彈性限度之內(nèi)。重力加速度為g。求
(1)圓環(huán)在A處的加速度為多大?
(2)若AB間距離為3L/4,則彈簧的勁度系數(shù)k為多少?
(3)若圓環(huán)到達(dá)C處時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep,且AC =h,使圓環(huán)在C處時(shí)獲得一個(gè)豎直向上的初速度,圓環(huán)恰好能到達(dá)A處。則這個(gè)初速度應(yīng)為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是______。
A.多晶體各向同性且具有確定的熔點(diǎn)
B.熱量不能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體
C.理想氣體吸收一定熱量后溫度一定升高
D.杯中水面稍高出杯口而不溢出是由于水有表面張力
E.花粉在液體的做布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與液體的溫度和花粉顆粒的大小有關(guān)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q,在y軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷﹣Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判斷正確的是( )
A. O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B. D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C. 若將點(diǎn)電荷+q從O移向C,電勢(shì)能增大
D. 若將點(diǎn)電荷﹣q從O移向C,電勢(shì)能增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】人造地球衛(wèi)星在地面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫第一宇宙速度,其大小等于( 。
A. 7.9km/s B. 9.8km/s
C. 11.2km/s D. 16.7km/s
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