【題目】如圖所示,在水平桌面上離桌面右邊緣3.2m處放著一質(zhì)量為0.1kg的小鐵球(可看作質(zhì)點(diǎn)),鐵球與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)用水平向右推力F=1.0N作用于鐵球,作用一段時(shí)間后撤去。鐵球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),到達(dá)水平桌面邊緣A點(diǎn)飛出,恰好落到豎直圓弧軌道BCD的B端沿切線進(jìn)入圓弧軌道,碰撞過程速度不變,且鐵球恰好能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)D.已知∠BOC=37°,A、B、C、D四點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi),水平桌面離B端的豎直高度H=0.45m,圓弧軌道半徑R=0.5m,C點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)鐵球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD;
(2)若鐵球以vC=5.15m/s的速度經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)C,求此時(shí)鐵球?qū)A弧軌道的壓力大小FC;(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)鐵球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;
(4)水平推力F作用的時(shí)間t。
【答案】(1)鐵球運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s;
(2)若鐵球以vC=5.15m/s的速度經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)C,求此時(shí)鐵球?qū)A弧軌道的壓力大小為6.3N;
(3)鐵球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小是5m/s;
(4)水平推力F作用的時(shí)間是0.6s。
【解析】
(1)小球恰好通過D點(diǎn)時(shí),重力提供向心力,由牛頓第二定律可得:
可得:
(2)小球在C點(diǎn)受到的支持力與重力的合力提供向心力,則:
代入數(shù)據(jù)可得:F=6.3N
由牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫Γ?/span>FC=F=6.3N
(3)小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:
得:vy=3m/s
小球沿切線進(jìn)入圓弧軌道,則:
(4)小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向的分速度不變,可得:
小球在水平面上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí):
可得:
小球做減速運(yùn)動(dòng)時(shí):
可得:
由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式可知最大速度:;
又:
聯(lián)立可得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩電荷量分別為和的點(diǎn)電荷放在軸上的兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨變化的關(guān)系如圖所示,其中兩點(diǎn)的電勢(shì)為零,段中點(diǎn)電勢(shì)最高,則
A. 為正電荷,為負(fù)電荷
B. 電荷量大于的電荷量
C. 間場(chǎng)強(qiáng)方向沿軸正方向
D. 將一負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示、一個(gè)不計(jì)重力的帶正電子粒子以沿各圖的虛線射人場(chǎng)中。A中是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外;B中是兩條垂直紙面的長(zhǎng)直導(dǎo)線中等大同向的電流,虛線是兩條導(dǎo)線連線的中垂線;C中是圓環(huán)線圈中的電流、虛線過圓心且垂直圓環(huán)平面;D中+Q、一Q是兩個(gè)位置固定的等量異種點(diǎn)電荷的電荷量、虛線是兩位置連線的中垂線。其中,帶電粒子能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是( )
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛卡車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,由于前方路況為紅燈,司機(jī)開始輕踩剎車,使車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。剎車8s后,車減速到2m/s,此時(shí)交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機(jī)當(dāng)即松開剎車,踩油門,只用了減速過程一半的時(shí)間就勻加速到了原來的速度,求:
(1)勻減速和勻加速過程的加速度大。
(2)開始剎車后2s末,卡車的瞬時(shí)速度大。
(3)開始剎車后4s內(nèi)卡車的位移大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在紙面內(nèi)半徑為R的圓形區(qū)域中充滿了垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一點(diǎn)電荷從圖中A點(diǎn)以速度v0垂直磁場(chǎng)射入,速度方向與半徑方向的夾角為30°。當(dāng)該電荷離開磁場(chǎng)時(shí),速度方向剛好改變了180°。不計(jì)電荷的重力,下列說法正確的是( )
A. 該點(diǎn)電荷離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線通過O點(diǎn)
B. 該點(diǎn)電荷的比荷為
C. 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
D. 該點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。某小型發(fā)電站,輸送的電功率為P=500 kW,發(fā)電站輸出電壓為U1=250 V。為減少輸送功率的損失,變電站先用一升壓變壓器將電壓升高到U2=5 kV再輸出,在這種情況下,用戶端獲得的電功率為P1=340 kW。所用變壓器均為理想變壓器。求
(1)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為多少?
(2)這樣輸電,效率仍然較低,若想使輸電效率提高到98%,又不改變輸電線,那么變電應(yīng)將電壓升高到多少向外輸電?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c為三只完全相同的燈泡,L為電感線圈,阻值等于燈泡電阻,電源內(nèi)阻不計(jì).下列判斷正確的是
A. S閉合的瞬間,b、c兩燈亮度相同
B. S斷開的瞬間,a、c兩燈立即熄滅
C. S斷開后,b燈先突然閃亮后再逐漸變暗熄滅
D. S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后,b、c兩燈亮度相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程,它們變速階段加速度的大小都相同;兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第①次和第②次提升過程,( 。
A. 礦車上升所用的時(shí)間之比為2:3B. 電機(jī)所做的功之比為1:1
C. 電機(jī)的最大牽引力之比為2:1D. 電機(jī)輸出的最大功率之比為3:1
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【題目】如圖所示,P、Q為平行板電容器,兩極板豎直放置,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球.將該電容器與電源連接,閉合開關(guān)后,懸線與豎直方向夾角為α,則 ( )
A. 斷開開關(guān),加大P、Q兩板間的距離,角度α會(huì)增大
B. 斷開開關(guān),縮小P、Q兩板間的距離,角度α不變化
C. 保持開關(guān)閉合,縮小P、Q兩板間的距離,角度α會(huì)增大
D. 保持開關(guān)閉合,縮小P、Q兩板間的距離,角度α會(huì)減小
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