【題目】如圖所示,一工件用鎖定裝置固定于光滑水平面上,其段是一半徑為的光滑圓弧軌道,段為粗糙水平軌道,二者相切于點(diǎn),整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi),在處固定一根處于自然狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,其質(zhì)量為,在點(diǎn)正上方某處由靜止釋放,從點(diǎn)進(jìn)入軌道,已知工件的質(zhì)量,重力加速度為。
(1)若釋放高度,求物塊第一次經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度的大;
(2)解除鎖定裝置,若釋放高度,物塊第一次壓縮彈簧后恰好能返回到軌道上的點(diǎn)處,設(shè)彈簧始終在彈性限度內(nèi),則此過程中求:
①彈簧的最大彈性勢(shì)能;
②物塊返回點(diǎn)的途中,在圓軌道上的點(diǎn)處受到的支持力的大小。
【答案】(1) (2) ① ②
【解析】
(1)物塊由靜止釋放到達(dá)點(diǎn),由動(dòng)能定理得
(2)①物塊從靜止釋放到第一次將彈簧壓縮到最短時(shí),物塊與工件達(dá)到共同速度,由水平方向動(dòng)量守恒可知,共同速度為0,由能量守恒定律得:
物塊從靜止釋放到第一次壓縮彈簧后返回到軌道上的點(diǎn)時(shí),物塊與工件達(dá)到共同速度,同樣可知共同速度為0,由能量守恒定律得:
聯(lián)立解得:
②物塊第一次壓縮彈簧返回到軌道上的點(diǎn)的途中,當(dāng)物塊經(jīng)過點(diǎn)時(shí),設(shè)物塊和工件的速度大小分別為和,由系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒得
由能量守恒定律得:
聯(lián)立解得:
物塊在點(diǎn)時(shí)由支持力和重力的合力提供向心力
解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻和是半徑都為的兩圓形磁場(chǎng)區(qū)域,其區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向都垂直于導(dǎo)軌平面向外,區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按變化,中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為一質(zhì)量為電阻為長度為L的金屬桿AB穿過區(qū)域的圓心垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,并恰能保持靜止,則
A. 通過金屬桿的電流大小為
B. 整個(gè)電路的熱功率
C. 定值電阻的阻值為
D. 通過金屬桿的電流方向?yàn)閺?/span>A到B
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】
(1)使用多用電表測(cè)元件X的電阻,選擇“×1”歐姆檔測(cè)量,示數(shù)如圖甲(a)所示,讀數(shù)為______Ω,據(jù)此應(yīng)選擇圖甲中的________(填“(b)”或“(c)”)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)連接所選電路,閉合S;滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng),電流表的示數(shù)逐漸______(填“增大”或“減小”);依次記錄電流及相應(yīng)的電壓,將元件X換成元件Y,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
(3)如圖乙(a)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線。
(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻,測(cè)量待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,電路如圖乙(b)所示。閉合和,電壓表讀數(shù)為3.00V;斷開,讀數(shù)為1.00V。利用圖乙(a)可算得E=________V,r=_______Ω。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字,視電壓表為理想電壓表)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系中同時(shí)存在范圍足夠大、方向平行于坐標(biāo)系平面的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)I和II,其中電場(chǎng)I的場(chǎng)強(qiáng)大小為、方向沿軸。一個(gè)電子在某次運(yùn)動(dòng)中的軌跡如圖中曲線所示,軌跡關(guān)于虛線對(duì)稱,點(diǎn)坐標(biāo)為。已知兩點(diǎn)關(guān)于虛線對(duì)稱,電子的重力不計(jì),下列說法正確的是
A. 電子位于三點(diǎn)處的電勢(shì)能大小關(guān)系是
B. 電場(chǎng)I和II的合場(chǎng)強(qiáng)方向與軸成30°角
C. 電場(chǎng)II的場(chǎng)強(qiáng)大小可能為
D. 電場(chǎng)II的場(chǎng)強(qiáng)大小可能為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某興趣小組探究做功和物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,在一傾斜軌道的下端固定一光電門,將一裝有擋光銅線的滑塊從軌道上端的某一位置由靜止釋放。已知軌道的傾角為,滑塊與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為,銅線的直徑為,重力加速度大小為。
(1)本實(shí)驗(yàn)中,是否需要測(cè)量滑塊與銅線的總質(zhì)量?________________(選填“需要”或“不需要”)
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)出銅線的直徑如圖所示,其讀數(shù)___________。
(3)實(shí)驗(yàn)中,多次改變滑塊釋放點(diǎn)到光電門之間的距離,測(cè)出相應(yīng)的銅線遮光時(shí)間。根據(jù)測(cè)出的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖象,若圖象為一直線,則直線的斜率_________________(用題中所給字母表示)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,b點(diǎn)為兩等量異種點(diǎn)電荷+Q和-Q連線的中點(diǎn),以+Q為圓心且過b點(diǎn)的虛線圓弧上有a、c兩點(diǎn),a、c兩點(diǎn)關(guān)于連線對(duì)稱。下列說法正確的是
A. a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)相等
B. 電子在a、c兩處受到的電場(chǎng)力相同
C. 電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到b點(diǎn)的過程中電勢(shì)能一直減小
D. 電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到c點(diǎn)的過程中電勢(shì)能先增加后減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab=2ad,e為cd的中點(diǎn)。速率不同的同種帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場(chǎng),其中從e點(diǎn)射出的粒子速度為v1;從c點(diǎn)射出的粒子速度為v2,則v1︰v2為(不計(jì)粒子重力)
A. 1︰2 B. 2︰5 C. 1︰3 D. 3︰5
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某興趣小組在學(xué)習(xí)了多用表后,在實(shí)驗(yàn)室找到一個(gè)電流表G,嘗試自己動(dòng)手改裝一個(gè)電壓表。
(1)先用半偏法測(cè)量電流表G的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示,準(zhǔn)備有下列器材:
A.待測(cè)電流表G(量程1mA,內(nèi)阻約幾十歐)
B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~100Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~20kΩ)
D.電阻箱(0~999.9Ω)
E電阻箱(0~9999Ω)
F.電源(電動(dòng)勢(shì)9V,有內(nèi)阻)
G.開關(guān)、導(dǎo)線
①實(shí)驗(yàn)中要求有較高的精確度,在以上器材中,R1應(yīng)選用________,R2應(yīng)選用_________。
②實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行的步驟有:
A閉合開關(guān)S1
B.閉合開關(guān)S2
C.將R1的阻值調(diào)到最大
D.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針滿偏
E.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半處
F.記下R2的阻值并斷開S1
G.按圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路
以上步驟,合理的順序是______________________(用步驟前的英文字母表示)。
③若在步驟F中讀得R2的阻值是50.0Ω,則電流表內(nèi)阻Rg=___________Ω。
(2)要將該電流表改裝成量程是3V的電壓表,則應(yīng)串聯(lián)的一個(gè)阻值是_________Ω的電阻。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它的底邊在x軸上且長為2L,高為L。紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移(I—x)關(guān)系的是( )
A. A B. B C. C D. D
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