【題目】如圖,半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道CD在C處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)。半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°。將一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的P點(diǎn)水平拋出,恰從與p點(diǎn)水平距離為1.2m的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道。已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物體水平拋出時(shí)的初速度大小v0;
(2)物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道壓力大小FN;
(3)物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離。
【答案】(1);(2);(3)1.09m
【解析】
(1)物體恰從與p點(diǎn)水平距離為1.2m的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道,則速度方向如圖:
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知
解得豎直分速度
由圖可得初速度
(2)對(duì)從P至B點(diǎn)的過(guò)程,由機(jī)械能守恒有
經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),由向心力公式有
代入數(shù)據(jù)解得
由牛頓第三定律知物體對(duì)軌道的壓力大小為
方向豎直向下
(3)因,物體沿軌道CD向上作勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后不會(huì)繼續(xù)下滑。從B到上滑至最高點(diǎn)的過(guò)程,由動(dòng)能定理有
代入數(shù)據(jù)可解得
在軌道CD上運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程x約為1.09m。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】科研人員乘熱氣球進(jìn)行科學(xué)考察,氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為M=200kg。氣球在空中以v0=0.1m/s的速度勻速下降,距離水平地面高度h=186m時(shí)科研人員將質(zhì)量m=20kg的壓艙物豎直向下拋出,拋出后6s壓艙物落地。不計(jì)空氣阻力,熱氣球所受浮力不變,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)壓艙物剛被拋出時(shí)的速度大小
(2)壓艙物落地時(shí)熱氣球距離水平地面的高度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示。在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁場(chǎng)。圖中實(shí)線是它們的軌跡。已知O是PQ的中點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.粒子c帶正電,粒子a、b帶負(fù)電
B.射入磁場(chǎng)時(shí)粒子c的速率最小
C.粒子a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D.若勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,其它條件不變,則a粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)定滑輪K分別與物體A、B相連,A、B的質(zhì)量分別為mA=3kg、mB=2kg.現(xiàn)用一水平恒力F拉物體A,使物體B上升(A、B均從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)).已知當(dāng)B上升距離為h=0.2m時(shí),B的速度為v=1m/s.已知A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度為g=10m/s2。求:
(1)力F的大小和A、B系統(tǒng)的加速度大。
(2)當(dāng)B的速度為v=1m/s時(shí),輕繩突然斷了,那么在B上升的過(guò)程中,A向左運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一小球貼著光滑曲面自由滑下,依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn).以下表述正確的是( )
A.若以地面為參考平面,小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能比C點(diǎn)大
B.若以A點(diǎn)所在的水平面為參考平面,小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能比C點(diǎn)小
C.若以B點(diǎn)所在的水平面為參考平面,小球在C點(diǎn)的重力勢(shì)能大于零
D.無(wú)論以何處水平面為參考平面,小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能均比C點(diǎn)大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c為電場(chǎng)中同一條電場(chǎng)線上的三點(diǎn),其中c為ab的中點(diǎn).已知a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa=3 V,φb=9 V,則下列敘述正確的是( )
A.該電場(chǎng)在c點(diǎn)處的電勢(shì)一定為6 V
B.a點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Ea一定小于b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)Eb
C.正電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能一定增大
D.正電荷只受電場(chǎng)力作用從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能一定增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】科幻電影《流浪地球》講述了這樣的故事:太陽(yáng)即將毀滅,人類在地球上建造出巨大的推進(jìn)器,使地球經(jīng)歷了停止自轉(zhuǎn)、加速逃逸、勻速滑行、減速入軌等階段,最后成為比鄰星的一顆行星。假設(shè)若干年后,地球流浪成功。設(shè)比鄰星的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的,地球質(zhì)量在流浪過(guò)程中損失了,地球繞比鄰星運(yùn)行的軌道半徑為地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑的,則地球繞比鄰星運(yùn)行與繞太陽(yáng)運(yùn)行相比較,下列關(guān)系正確的是( 。
A.公轉(zhuǎn)周期之比為
B.向心加速度之比為
C.動(dòng)能之比為
D.萬(wàn)有引力之比為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力。
(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。
(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.4kg,小車B的質(zhì)量m2=0.2kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩個(gè)相同的小球處于同一高度,同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其中球做自由落體運(yùn)動(dòng)、球做平拋運(yùn)動(dòng),最后到達(dá)同一水半面,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的有( )
A.兩個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)能相同
B.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落地,兩個(gè)小球動(dòng)能的增量相同
C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落地,重力對(duì)兩個(gè)小球做功的平均功率相同
D.小球即將著地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率大
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