【題目】如圖所示,水平軌道上有一輕彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)時(shí),其右端位于P點(diǎn).現(xiàn)用一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊 (可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度v0=18m/s,經(jīng)過(guò)水平軌道右端Q點(diǎn)后沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的光滑圓軌道,最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)A拋出后落到B點(diǎn),已知物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,R=l=1m,A到B的豎直高度h=1.25m,取g=10m/s2.
(1)求物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大。ūA舾(hào));
(2)求物塊經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)圓軌道對(duì)物塊的壓力;
(3)求物塊水平拋出的位移大小.
【答案】(1)物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s;
(2)物塊經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為31.1N;
(3)物塊水平拋出的位移大小為9.5m
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大。
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出物塊經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)所受的彈力,從而得出物塊對(duì)Q點(diǎn)的壓力;
(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出物塊通過(guò)最低點(diǎn)A的速度大小,結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出物塊水平拋出的位移大。
解:(1)設(shè)物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理得
﹣μmg l=mv2﹣mv02
代入數(shù)據(jù)解得v=m/s
(2)設(shè)物塊剛離開(kāi)Q點(diǎn)時(shí),圓軌道對(duì)物塊的壓力為FN
根據(jù)牛頓定律有FN+mg=m
則FN=m﹣mg=31.1N>0
故物塊能沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)
(3)設(shè)物塊到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)A時(shí)的速度為v1
由機(jī)械能守恒得
mv2+mg2R=mv12
解得v1=19 m/s
由 h=gt2
s=vt
得s=v1
代入數(shù)據(jù),得s=9.5m.
答:(1)物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s;
(2)物塊經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為31.1N;
(3)物塊水平拋出的位移大小為9.5m.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,B、C和P是同一水平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅰ在介質(zhì)中沿BP方向傳播,P與B相距40cm,B點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示;沿豎直方向振動(dòng)的橫波Ⅱ在同一介質(zhì)中沿CP方向傳播,P與C相距50cm,C點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖丙所示.在t=0時(shí)刻,兩列波同時(shí)分別經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn),兩列波的波速都為20cm/s,兩列波在P點(diǎn)相遇,則以下說(shuō)法正確的是( 。
A. 兩列波的波長(zhǎng)均為20 cm
B. P點(diǎn)的振幅為10 cm
C. 在t=4.5s時(shí), P點(diǎn)的位移為-70cm
D. 在t=4.5s時(shí), P點(diǎn)正通過(guò)平衡位置,且沿y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物體溫度升高,則分子的平均動(dòng)能增大 B. 物體溫度升高,則每個(gè)分子的動(dòng)能都增大
C. 物體體積減小,分子勢(shì)能一定增大 D. 物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩條足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌上端連有定值電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)導(dǎo)體棒開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)再對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒定,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g。在由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到以速度2v勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中
A. 拉力的功率為2mgvsin θ
B. 安培力的最大功率為2mgvsin θ
C. 加速度的最大值為2gsinθ
D. 當(dāng)棒速度為1.5v時(shí),加速度大小為gsinθ
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)器材做“探究恒力對(duì)小車做功與小車動(dòng)能改變的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中,該小組同學(xué)進(jìn)行了平衡摩擦力后,把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力.
(1) 除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外,還需要的測(cè)量?jī)x器有________________.
(2)如圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來(lái)探究恒力對(duì)小車做功與小車動(dòng)能改變的關(guān)系.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,重力加速度為g.圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測(cè)量的物理量,另外,小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,M遠(yuǎn)大于m.用題中給出的字母,恒力對(duì)小車做的功可表示為________,小車動(dòng)能的改變量可表示為________________,只要推導(dǎo)出二者在誤差范圍內(nèi)相等即可得出結(jié)論.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一端開(kāi)口的極細(xì)玻璃管開(kāi)口朝下豎直立于水銀槽的水銀中,初始狀態(tài)管內(nèi)外水銀面的高度差為l0=62cm,系統(tǒng)溫度27℃.因懷疑玻璃管液面上方存在空氣,現(xiàn)從初始狀態(tài)分別進(jìn)行兩次試驗(yàn)如下:①保持系統(tǒng)溫度不變,將玻璃管豎直向上提升2cm(開(kāi)口仍在水銀槽液面以下),結(jié)果液面高度差增加1cm;②將系統(tǒng)溫度升到77℃,結(jié)果液面高度差減小1cm.已知玻璃管內(nèi)粗細(xì)均勻,空氣可看成理想氣體,熱力學(xué)零度可認(rèn)為為-273℃.求:
(1)實(shí)際大氣壓為多少cmHg?
(2)初始狀態(tài)玻璃管內(nèi)的空氣柱有多長(zhǎng)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b、c三點(diǎn)。在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中,∠a=30,∠c=90。電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行。已知a、b和c點(diǎn)的電勢(shì)分別為(2-)V、(2+)V和2V。該三角形的外接圓上最低、最高電勢(shì)分別為
A. (2-)V、(2+)V
B. 0V、4V
C.
D. 0V、2V
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某天體可視為質(zhì)量均勻分布的球體,自轉(zhuǎn)周期為T,“北極點(diǎn)”處的重力加速度是“赤道”處重力加速度的k倍(k>1)。若該天體有一顆近地環(huán)繞衛(wèi)星,則近地環(huán)繞衛(wèi)星的周期為
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】飛機(jī)在空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)表演時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 飛機(jī)必須受到恒力的作用
B. 飛機(jī)所受合力必須等于零
C. 飛機(jī)所受合力的大小可能變化
D. 飛機(jī)所受合力的大小不變,方向時(shí)刻改變
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