【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓形軌道,外圓ABCD的光滑,內(nèi)圓ABCD的上半部分BCD粗糙,下半部分BAD光滑。一質(zhì)量m=0.1kg的小球從軌道的最低點A,以初速度v0向右運動,球的尺寸略小于兩圓間距,球運動的半徑R=0.2m,取g=10m/s2

1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運動,初速度v0至少為多少?

2)若v0=3m/s,經(jīng)過一段時間小球到達最高點,內(nèi)軌道對小球的支持力N=1N,則在這段時間內(nèi)摩擦力對小球做的功是多少?

3)若v0=3m/s,經(jīng)過足夠長的時間后,小球經(jīng)過最低點A時受到的支持力為多少?小球在整個運動過程中減少的機械能是多少?

【答案】12 3,

【解析】

(1)設(shè)此情形下小球到達最高點的最小速度為vC,則有

代入數(shù)據(jù)解得:

(2)設(shè)此時小球到達最高點的速度為,克服摩擦力做的功為W,則

代入數(shù)據(jù)解得:

(3)經(jīng)足夠長時間后,小球在下半圓軌道內(nèi)做往復運動,設(shè)小球經(jīng)過最低點的速度為vA,受到的支持力為NA,則有:

代入數(shù)據(jù)解得;設(shè)小球在整個運動過程中減少的機械能為,由功能關(guān)系有:

代入數(shù)據(jù)解得:.

答:(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運動,初速度v0至少為.

2)若v0=3m/s,經(jīng)過一段時間小球到達最高點,內(nèi)軌道對小球的支持力N=1N,則在這段時間內(nèi)摩擦力對小球做的功是.

3)若v0=3m/s,經(jīng)過足夠長的時間后,小球經(jīng)過最低點A時受到的支持力為;小球在整個運動過程中減少的機械能是.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示為通過彈射器研究彈性勢能的實驗裝置,光滑圓形軌道豎直固定于光滑水平面上,半徑為R,彈射器固定于A處,某實驗過程中彈射器射出一質(zhì)量為m的小球,恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)到達最髙點C,然后從軌道D處(D與圓心等高)下落至水平面,取重力加速度為g,下列說法正確的是(

A.小球從D處下落至水平面的時間為

B.小球至最低點B時對軌道壓力為6mg

C.小球落至水平面時的動能為3mgR

D.釋放小球前彈射器的彈性勢能為

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【題目】如圖所示,一位同學玩飛鏢游戲,圓盤最上端圓盤最上端有一P點,飛鏢拋出時與P等高,且距離P點為L.當飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準P點拋出的同時,圓盤以經(jīng)過盤心O點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動.忽略空氣阻力,重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點,則

A. 飛鏢擊中P點所需的時間為

B. 圓盤的半徑可能為

C. 圓盤轉(zhuǎn)動角速度的最小值為

D. P點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度可能為

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【題目】如圖所示,A、B兩物塊始終靜止在水平地面上,有一輕質(zhì)彈簧一端連接在豎直墻上的P點,另一端與A相連接,下列說法正確的是(  )

A. 如果BA沒有摩擦力,則地面對B也沒有摩擦力

B. 如果BA有向左的摩擦力,則地面對B也有向左的摩擦力

C. P點緩慢下移過程中,BA的摩擦力一定增大

D. P點緩慢下移過程中,地面對B的摩擦力一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組做探究動能定理實驗,裝置如圖甲所示。探究對象是鋁塊(質(zhì)量小于砂桶和砂的總質(zhì)量),保持其質(zhì)量m不變,通過在砂桶中加砂來改變對鋁塊的拉力,由力傳感器可測得拉力的大小F。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,電源頻率為f

1)若把力傳感器裝在右側(cè)輕繩上則實驗的誤差會更________(填)。

2)實驗時,讓砂桶從高處由靜止開始下落,在紙帶打出一系列的點,如圖乙所示,其中0是打下的第一個點,取紙帶上0~5過程進行研究,鋁塊動能的增加量ΔEk=_______,合外力做的功W=______(用題目和紙帶中已知物理量符號表示)。

3)為了更普遍地反應鋁塊運動過程中功與動能增加量的關(guān)系,某同學選取0點到不同計數(shù)點過程,作出ΔEkW圖象如圖丙所示,他根據(jù)圖像斜率的值約為_________,才得到結(jié)論:外力做的功等于動能的增加量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是 ( )

A. 氡的半衰期是 3.8 天,若有 16 個氡原子核,經(jīng)過 7.6 天后一定只剩下 4 個氡原子核

B. 玻爾原子理論提出了定態(tài)和躍遷的概念,能解釋氦原子的光譜現(xiàn)象

C. (釷核)經(jīng)過 6 α衰變和 4 β衰變后變成 (鉛核)

D. 一個氫原子處在 n = 4 的能級,最多可能輻射 6 種不同頻率的光子

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【題目】如圖所示,物體B疊放在物體A上,A、B的質(zhì)量均為m,且上、下表面均與斜面平行,它們以共同速度沿傾角為θ的固定斜面C勻速下滑,則( )

A. AB間沒有靜摩擦力

B. A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上

C. A受到斜面的滑動摩擦力大小為2mgsinθ

D. AB間的動摩擦因數(shù)μtanθ

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【題目】如圖所示,物體A、B的質(zhì)量相等,物體B剛好與地面接觸.現(xiàn)剪斷繩子OA,下列說法正確的是(  )

A. 剪斷繩子的瞬間,物體A的加速度為g

B. 彈簧恢復原長時,物體A的速度最大

C. 剪斷繩子后,彈簧、物體A、B和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒

D. 物體運動到最下端時,彈簧的彈性勢能最大

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【題目】如圖,研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上,利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時間,底板上的標尺可以測得水平位移:

保持水平槽口距底板高度h0.420m不變。改變小球在斜槽導軌上下滑的起始位置,測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d,記錄在表中:

v0m/s

0.741

1.034

1.318

1.584

tms

292.7

293.0

292.8

292.9

dcm

21.7

30.3

38.6

46.4

(1)由表中數(shù)據(jù)可知,在h一定時,小球水平位移d與其初速度v0____關(guān)系,與____無關(guān);

(2)一位同學計算出小球飛行時間的理論值,發(fā)現(xiàn)理論值與測量值之差約為3ms。經(jīng)檢查,實驗及測量無誤,其原因是____;

(3)另一位同學分析并糾正了上述偏差后,另做了這個實驗,競發(fā)現(xiàn)測量值t依然大于自己得到的理論值,但二者之差在37ms之間,且初速度越大差值越小。對實驗裝置的安裝進行檢查,確認斜槽槽口與底座均水平,則導致偏差的原因是____。

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