【題目】質(zhì)量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成,放在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始滑下,以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出,如圖所示.已知M:m=3:1,物塊與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,圓弧軌道的半徑為R.
(1)求物塊從軌道左端滑出時(shí),滑塊M的速度的大小和方向;
(2)求水平軌道的長(zhǎng)度;
(3)若滑塊靜止在水平面上,物塊從左端沖上滑塊,要使物塊m不會(huì)越過滑塊,求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件.
【答案】(1),方向水平向右 (2)(3)
【解析】
(1)對(duì)于滑塊M和物塊m組成的系統(tǒng),物塊沿軌道滑下的過程中,水平方向動(dòng)量守恒,物塊滑出時(shí),有
滑塊M的速度
,方向向右.
(2)物塊滑下的過程中,物塊的重力勢(shì)能,轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能和內(nèi)能,有
解得
(3)物塊以速度v0沖上軌道,初速度越大,沖上圓弧軌道的高度越大.若物塊剛能達(dá)到最高點(diǎn),兩者有相同的速度V1,此為物塊不會(huì)越過滑塊的最大初速度.對(duì)于M和m組成的系統(tǒng),水平方向動(dòng)量守恒,有
相互作用過程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能減小,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和重力勢(shì)能,有
解得:
要使物塊m不會(huì)越過滑塊,其初速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一長(zhǎng)直導(dǎo)線旁邊同一平面內(nèi)有一矩形線圈abcd,導(dǎo)線中通有豎直向上的電流。下列操作瞬間,能在線圈中產(chǎn)生沿adcba方向電流的是( )
A.線圈向左平動(dòng) B.線圈豎直向下平動(dòng)
C.線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.線圈向右平動(dòng)
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【題目】有一臺(tái)發(fā)電機(jī)通過升壓和降壓變壓器給用戶供電,已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是20kW,端電壓為400V,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1﹕n2=1﹕5,兩變壓器之間輸電導(dǎo)線的總電阻R=l.0Ω,降壓變壓器輸出電壓U4=220V,求:
(1)升壓變壓器的輸出電壓;
(2)輸送電能的效率多大;
(3)降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比n3﹕n4;
(4)如果不用變壓器,輸電導(dǎo)線的熱損耗是用變壓器時(shí)的幾倍。
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【題目】如圖所示,一個(gè)人用一根長(zhǎng)R=1.6m的輕質(zhì)細(xì)繩拴著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),已知圓心O距離地面h=4.8m,轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷裂,此時(shí)小球的速度12m/s,試求:(g=10m/s2)
(1)小球恰好經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)繩子能夠承受的最大拉力大;
(3)上述第(2)問中繩子斷后小球的位移大小。
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【題目】如圖所示,水平面上有一足夠長(zhǎng)的斜面,在斜面上的某點(diǎn)將一小球以速度v0斜向上拋出,拋出時(shí)速度方向與斜面的夾角為,經(jīng)過一段時(shí)間后,小球沿水平方向擊中斜面,不計(jì)空氣阻力。若減小小球拋出時(shí)的速度v0,仍使小球水平擊中斜面,則應(yīng)該( )
A.保持夾角不變
B.適當(dāng)增大夾角
C.適當(dāng)減小夾角
D.無論怎樣調(diào)整夾角,小球都不可能水平擊中斜面
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【題目】如圖所示,O為定滑輪的軸,用繩CO將定滑輪懸掛在天花板上,繩BO與水平方向成300,物體A、B用跨過定滑輪的輕繩連接,已知物體B的重力為100N,地面對(duì)B的支持力是80N,整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),不計(jì)滑輪質(zhì)量和滑輪與繩子間的摩擦,求
(1)物體A的重量。
(2)物體B 與地面間的摩擦力的大小。
(3)繩CO的拉力的大小和方向。
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【題目】太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽之間,且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象,天文學(xué)稱為“行星沖日”。已知地球及各地外行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如表所示。
地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 | |
軌道半徑R/AU | 1.0 | 1.5 | 5.2 | 9.5 | 19 | 30 |
根據(jù)題中信息,試計(jì)算木星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔,哪顆地外行星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短的外行星是( 。
A.火星B.木星C.天王星D.海王星
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【題目】在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí),導(dǎo)熱良好的玻璃管內(nèi)有一定質(zhì)量的殘存空氣(可視為理想氣體),此時(shí)玻璃管豎直放置,如圖所示,玻璃管的橫截面積為S=0.02m2,管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度為l=5cm,玻璃管內(nèi)的水銀柱與管外水銀面的高度差為h=70cm,已知大氣壓強(qiáng)為cmHg,環(huán)境溫度T=300K,重力加速度為g=10m/s2。將玻璃管豎直向上緩慢提起一段距離x=8cm,玻璃管下端仍浸在水銀中,假設(shè)管外水銀足夠多,管外液面高度不變。求:
(1)玻璃管提起后,管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度;
(2)提起玻璃管后,降低環(huán)境溫度,是否能使管內(nèi)空氣長(zhǎng)度變回5cm,若能,求降低后環(huán)境溫度,若不能,請(qǐng)說明理由。
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【題目】如圖1所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖2中曲線a、b所示,則( 。
A. 兩次t=0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直
B. 曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2:3
C. 曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為50Hz
D. 曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為5V
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