【題目】如圖所示,質(zhì)量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長(zhǎng)的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而與半徑R=m的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點(diǎn)B與圓心O等高.一質(zhì)量m2=2kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長(zhǎng)木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=,木板每次撞擊圓弧軌道時(shí)都會(huì)立即停下而不反彈,最終滑未從木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2.求
(1)滑塊離開(kāi)圓弧軌道B點(diǎn)后上升的最大高度;
(2)木板的最小長(zhǎng)度;
(3)木板與圓弧軌道第二次碰撞時(shí)損失的機(jī)械能。
【答案】(1)9.75m (2)7.5m (3)
【解析】
(1)由滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 可知,滑塊在木板上勻速下滑,即滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小依然為v0=15m/s,設(shè)滑塊離開(kāi)圓弧軌道B點(diǎn)后上升的最大高度為h,則由機(jī)械能守恒定律可得:
解得:h=9.75m ;
(2) 由機(jī)械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時(shí)速度大小為v0=15m/s,
滑上木板后,木板的加速的為a1,
由牛頓第二定律可知:μm2gcosθ-m1gsinθ=m1a1
滑塊的加速度為a2,
由牛頓第二定律可知:μm2gcosθ+m2gsinθ=m2a2
設(shè)經(jīng)過(guò)t1時(shí)間后兩者共速,共同速度為v1,
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知:v1=v0-a2t1=a1t1
該過(guò)程中木板走過(guò)的位移:
滑塊走過(guò)的位移:
之后一起勻減速運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn),若滑塊最終未從木板上端滑出,
則木板的最小長(zhǎng)度:L=x2-x1
聯(lián)立解得:L=7.5m;
(3) 滑塊和木板一起勻減速運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn),然后一起滑下,加速度均為a3,
由牛頓第二定律可知:(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a3
一起勻減速向上運(yùn)動(dòng)的位移:
木板從最高點(diǎn)再次滑至A點(diǎn)時(shí)的速度為v2,
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知: 滑塊第三次、第四次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小均為v2,第二次沖上木板,設(shè)又經(jīng)過(guò)時(shí)間t2兩者共速,共同速度為v3,
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知:v3=v2-a2t2=a1t2
該過(guò)程中木板走過(guò)的位移:
一起勻減速向上運(yùn)動(dòng)的位移:
設(shè)木板第二次滑至A點(diǎn)時(shí)的速度為v4,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知:
木板與圓弧軌道第二次碰撞時(shí)損失的機(jī)械能為
聯(lián)立各式得: 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一電荷量為q的帶電粒子,以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與原來(lái)粒子的入射方向的夾角θ=60°,求:
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;
(2)帶電粒子的電性和質(zhì)量m;
(3)帶電粒子穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從y軸上y=h處的M點(diǎn),以速度比垂直于y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上x=2h 處的P 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),然后垂直于y軸射出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,求;
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;;
(3)粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到高開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間t。
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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)如圖(a)所示電路來(lái)測(cè)量未知電阻R,的阻值和電源電動(dòng)勢(shì)E.
實(shí)驗(yàn)器材有:電源(內(nèi)阻不計(jì)),待測(cè)電阻Rx,(約為5Ω),電壓表Ⅴ(量程為3V,內(nèi)阻約為1kΩ),電流表(量程為0.6A,內(nèi)阻約為2Ω),電阻R0(阻值3.2Ω),電阻箱R(0-99.9Ω),單刀單擲開(kāi)關(guān)S1,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2,導(dǎo)線若干.
(1)根據(jù)圖(a)所示電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖(b)中完成實(shí)物電路的連接______;
(2)閉合開(kāi)關(guān)S1,將S2撥至1位置,調(diào)節(jié)電阻箱測(cè)得電壓表和電流表的的示數(shù)分別為2.97V和0.45A;再將S2撥至2位置調(diào)節(jié)電阻箱測(cè)得電壓表和電流表的的示數(shù)分別為2.70V和0.54A.由上述數(shù)據(jù)可測(cè)算出待測(cè)電阻Rx=_____Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(3)拆去電壓表閉合開(kāi)關(guān)S1,保持開(kāi)關(guān)S2與2的連接不變,多次調(diào)節(jié)電阻箱記下電流表示數(shù)/和相應(yīng)電阻箱的阻值R,以為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo)作了一R圖線如圖(c)所示,根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_______V.實(shí)驗(yàn)中隨著電阻箱阻值的改變電阻箱消耗的功率P會(huì)發(fā)生變化,當(dāng)電阻箱阻值R=___Ω時(shí)電阻箱消耗的功率最大(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)過(guò)變軌,可將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn),2、3相切于P點(diǎn),則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說(shuō)法正確的是:( )
A. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
B. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度大于它在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度
C. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度
D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于光電效應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是
A. 光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)
B. 入射光的頻率增大,則金屬的逸出功也隨著增大
C. 無(wú)論光的頻率多低,只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)
D. 當(dāng)用頻率為2v0的單色光照射截止頻率為v0的金屬時(shí),所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hv0,其中h為普朗克常量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在物理學(xué)的研究及應(yīng)用過(guò)程中所用思想方法的敘述正確的是
A. 在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法是猜想法
B. 速度的定義式,采用的是比值法;當(dāng)△t趨近于零時(shí),就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義應(yīng)用了極限法
C. 在探究加速度與力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí),先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了類(lèi)比法
D. 如圖是三個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,這三個(gè)實(shí)驗(yàn)都體現(xiàn)了放大的思想
E. 伽利略認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體在傾角為90°的斜面上的運(yùn)動(dòng),再根據(jù)銅球在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,這是采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的一長(zhǎng)木板斜靠在豎直墻上的A點(diǎn),其與水平面夾角為53°,另一個(gè)同樣材料的長(zhǎng)木板斜靠在豎直墻上的B點(diǎn),其與水平面的夾角為45°;兩長(zhǎng)木板底端都在C點(diǎn)處.C點(diǎn)距豎直墻的距離L=2.4m(己知sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)若將一光滑小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)最低點(diǎn)C?
(2)若將同一粗糙小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B兩點(diǎn)靜止釋放,小滑塊經(jīng)過(guò)相同時(shí)間運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn).求:小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】以下說(shuō)法正確的是( )
A. 在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,它受到的阻力可能對(duì)物體做正功
B. 公式既能用來(lái)計(jì)算瞬時(shí)功率也能用來(lái)計(jì)算平均功率
C. 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率小于額定功率時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常工作
D. 重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的,且重力勢(shì)能的變化量跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)
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