(10分)如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接,AB段長x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F作用下,從A點由靜止開始運動,經(jīng)B點時撤去力F,小滑塊進入半圓形軌道,沿軌道運動到最高點C,從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2。
(1)若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點。求:
①滑塊通過C點時的速度大;
②滑塊剛進入半圓形軌道時,在B點對軌道壓力的大。
(2)如果要使小滑塊能夠通過C點,求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。
(1)①vC=10m/s②FN=9N(2)F≥0.625N
解析試題分析:(1)?設(shè)滑塊從C點飛出時的速度為vC,從C點運動到A點時間為t,滑塊從C點飛出后,做平拋運動
豎直方向: (1分)
水平方向:x=vCt (1分)
解得:vC=10m/s (1分)
?設(shè)滑塊通過B點時的速度為vB,根據(jù)機械能守恒定律
(1分)
設(shè)滑塊在B點受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律
聯(lián)立解得:FN= 9N (1分)
依據(jù)牛頓第三定律,滑塊在B點對軌道的壓力F¢N= FN=9N (1分)
(2)若滑塊恰好能夠經(jīng)過C點,設(shè)此時滑塊的速度為v¢C,依據(jù)牛頓第二定律有
解得=5m/s (1分)
滑塊由A點運動到C點的過程中,由動能定理
Fx- mg×2R≥ (2分)
Fx≥mg×2R+
解得水平恒力F應(yīng)滿足的條件 F≥0.625N (1分)
考點:牛頓第二定律 牛頓第三定律 機械能守恒定律
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
示波器的示意圖如圖所示,金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出,進入偏轉(zhuǎn)電場.電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進,最后打在熒光屏上.設(shè)加速電壓U1=1640V,偏轉(zhuǎn)極板長l=4cm,偏轉(zhuǎn)板間距d=1 cm,當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的中央沿板平行方向進入偏轉(zhuǎn)電場.
(1)偏轉(zhuǎn)電壓為多大時,電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大?
(2)如果偏轉(zhuǎn)板右端到熒光屏的距離L=20 cm,則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點等高。質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點,g取10m/s2,sin37º=0.6, cos37º=0.8。
⑴求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。
⑵若使滑塊能到達C點,求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值。
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,輕桿長為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,已知球B運動到最高點時,球B對桿恰好無作用力.
求:(1)球B在最高點時,桿對水平軸的作用力大。
(2)球B轉(zhuǎn)到最低點時,球B的速度是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點,隨傳送帶運動到A點后水平拋出,小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑的圓孤軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應(yīng)圓心角θ=106°,軌道最低點為O,A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動,0.8s后經(jīng)過D點,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ1=(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)小物塊離開A點時的水平初速度v1.
(2)小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力.
(3)假設(shè)小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.3,傳送帶的速度為5m/s,則PA間的距離是多少?
(4)斜面上CD間的距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點,彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R="0.8" m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點,釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點釋放,物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為x=8t-2t2,物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后,由P點沿圓軌道切線落入圓軌道。g ="10" m/s2,求:
(1)BP間的水平距離;
(2)判斷m2能否沿圓軌道到達M點;
(3)釋放后m2在水平桌面上運動過程中克服摩擦力做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(19分)
如圖所示,兩塊很薄的金屬板之間用金屬桿固定起來使其平行正對,兩個金屬板完全相同、且豎直放置,金屬桿粗細(xì)均勻、且處于水平狀態(tài)。已知兩個金屬板所組成的電容器的電容為C,兩個金屬板之間的間距為d,兩個金屬板和金屬桿的總質(zhì)量為m。整個空間存在一個水平向里的勻強磁場,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,磁場方向垂直金屬桿,且和金屬板平行,F(xiàn)在使整個裝置從靜止開始在該磁場中釋放。重力加速度大小為g。試通過定量計算判斷,該裝置在磁場中豎直向下做什么運動?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)某同學(xué)為了測定木塊與斜面間的動摩擦因數(shù),他用測速儀研究木塊在斜面上的運動情況,裝置如圖甲所示。他使木塊以初速度v0=4m/s的速度沿傾角的斜面上滑,緊接著下滑至出發(fā)點,并同時開始記錄數(shù)據(jù),結(jié)果電腦只繪出了木塊從開始上滑至最高點的v-t圖線如圖乙所示。g取10m/s2。求:
(1)上滑過程中的加速度的大小a1;
(2)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(3)木塊回到出發(fā)點時的速度大小v。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,電荷量為q =1×10-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在方向沿水平向右的電場,電場強度E的大小與時間的關(guān)系如圖乙所示,物塊運動速度與時間t的關(guān)系如圖丙所示,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)前2秒內(nèi)電場力做的功。(4分)
(2)物塊的質(zhì)量. (3分)
(3)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)(3分)
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