【題目】如圖,傾角θ=370的直軌道AC與圓弧軌道CDEFAC處平滑連接,整個裝置固定在同一豎直平面內(nèi)。圓弧劃口直的半徑為R,DF是豎直直徑,以氨為圓心,E、O、B三點在同一水平線上,A、F也在同一水平線上。兩個小滑塊P、Q(都可視為質(zhì)點)的質(zhì)量都為m。已知滑塊Q與軌道AC間存在摩擦力且動摩擦因數(shù)處處相等,但滑塊P與整個軌道間和滑塊Q與圓弧軌道間的摩擦力都可忽略不計。同時將兩個滑塊P、Q分別靜止釋放在A、B兩點,之后P開始向下滑動,在B點與Q相碰,碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持勻速運動。已知P、Q每次相碰都會立刻合在一起運動但兩者并不粘連,sin370=0.6,cos370=0.8,取重力加速度為g,求:

(1)兩滑塊進入圓弧軌道運動過程中對圓弧軌道的壓力的最大值。

(2)滑塊Q在軌道ACI往復(fù)運動經(jīng)過的最大路程。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)滑塊P下滑至碰前,由機械能守恒定律得

P、Q碰后一起運動,由動量守恒定律得

P、Q一起運動至D點過程,有

經(jīng)過D點時對圓弧軌道的壓力最大,有

由牛頓第三定律可知,兩滑塊對圓弧軌道最大壓力

聯(lián)立解得

(2)由以上計算可知,P、Q整體在D點的動能

因此它們在圓弧軌道上運動的最高點在E點下方

之后沿軌道返回,再次到達C點的速度大小仍為v2。從C點上滑后P、Q分離,QP先到達最高點,且Q運動到最高點時停下。設(shè)P、Q上滑的最大位移分別為xP、xQ。對P、Q,由動能定理分別可得

由前面P、Q一起勻速下滑可知Q所受的滑動摩擦力

P再次從最高點下滑至第二次碰Q前,有

P、Q碰后一起運動,有

P、Q第二次進入直軌道AC運動全過程,Q克服摩擦力做的功

P、Q碰撞損失的機械能為

由以上各式可以解得Q克服摩擦力做的功與P、Q碰撞損失的機械能之比

P、Q此后多次進入直軌道AC運動過程,遵循同樣的規(guī)律,直到最后到達C點的速度減為0,因此從P、Q第二次進入直軌道AC運動到最后不再進入為止,Q克服摩擦力做的功為

滑塊Q在軌道AC上往復(fù)運動經(jīng)過的最大路程

由以上各式解得

故本題答案是:(1)(2)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy的第一象限中有兩個全等的直角三角形區(qū)域,充滿了方向均垂直紙面向里的勻強磁場,區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小為B0,區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小可調(diào), C點坐標(biāo)為(4L,3L),M點為OC的中點。質(zhì)量為m帶電量為-q的粒子從C點以平行于y軸方向射入磁場中,速度大小為,不計粒子所受重力,粒子運動軌跡與磁場區(qū)域相切時認(rèn)為粒子能再次進入磁場。

(1)若粒子無法進入?yún)^(qū)域中,求區(qū)域磁感應(yīng)強度大小范圍;

(2)若粒子恰好不能從AC邊射出,求區(qū)域磁感應(yīng)強度大;

(3)若粒子能到達M點,求區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小的所有可能值。

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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. 盧瑟福的粒子散射實驗證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的

B. 釷的半衰期為24天,1g釷經(jīng)過120天后還剩0.2g

C. 氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷,會輻射光子

D. 用能量等于氘核結(jié)合能的光子照射靜止氘核,能使氘核分解為一個質(zhì)子和一個中子

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有兩根長均為L,質(zhì)量均為m的細(xì)導(dǎo)體棒a, b,其中a被水平放置在傾角為450的光滑絕緣斜面上,b被水平固定在斜面的右側(cè),且.a、b在同一水平面上保持相互平行。當(dāng)兩棒通以大小均為I的電流時,a'恰好在斜面上保持靜止,重力加速度為g,下列關(guān)于b棒在a處產(chǎn)生的磁場的說法中,正確的是

A. 方向一定豎直向下 B. 方向一定豎直向上

C. 大小一定為 D. 大小一定為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲的裝置探究動能定理。實驗過程如下:

(l)測出滑塊的質(zhì)量為m,兩光電門之間的距離為L和擋光片的寬度為d (d遠(yuǎn)小于L),其中用游標(biāo)卡尺測量擋光片的結(jié)果如圖乙所示,則d=_____mm;

(2)滑塊置于氣墊導(dǎo)軌上,滑塊一端通過平行于導(dǎo)軌的細(xì)繩與固定在導(dǎo)軌上的拉力傳感器連接,接通氣墊導(dǎo)軌的電源,記下此時拉力傳感器的讀數(shù);

(3)剪斷細(xì)線,讓滑塊由靜止開始沿氣墊導(dǎo)軌下滑并通過兩個光電門,分別記下滑塊上面的擋光片通過兩光電門的時間tt。則滑塊在經(jīng)過兩光電門過程動能的改變量可由計算式△EK=_____算出;

(4)若拉力傳感器的讀數(shù)用F表示,則合外力對滑塊做的功計算式W____,若各項測量中的誤差都很小可忽略不計,則實驗結(jié)果W總是___△EK(填“等于”、“略小于”或“略大于”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計的金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平平行放置,間距為L,導(dǎo)軌的P、M端接到匝數(shù)比為的理想變壓器的原線圈兩端,變壓器的副線圈接有阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面的磁場,磁場的磁感應(yīng)強度,一阻值不計的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好,開始時導(dǎo)體棒處于處,從t=0時刻起,導(dǎo)體棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度為v的勻速運動,則

A. 導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的交變電流的周期為kv

B. 交流電壓表的示數(shù)為

C. 交流電流表的示數(shù)為

D. t時間內(nèi)力F做的功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上;⌒尾鄣锥伺c水平面相切,一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑,下列說法錯誤的是

A. 在下滑過程中,物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒

B. 在下滑過程中,物塊和槽的水平方向動量守恒

C. 物塊壓縮彈簧的過程中,彈簧的最大彈性勢能

D. 物塊被彈簧反彈后,離開彈簧時的速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】無限長通電直導(dǎo)線在周圍某一點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B的大小與電流成正比,與導(dǎo)線到這一點的距離成反比,即(式中k為常數(shù)).如圖所示,兩根相距L的無限長直導(dǎo)線分別通有電流I3I.在兩根導(dǎo)線的連線上有a、b兩點,a點為兩根直導(dǎo)線連線的中點,b點距導(dǎo)線I的距離為L.下列說法正確的是(  )

A. a點和b點的磁感應(yīng)強度方向相同

B. a點和b點的磁感應(yīng)強度方向相反

C. a點和b點的磁感應(yīng)強度大小之比為8:1

D. a點和b點的磁感應(yīng)強度大小之比為16:1

【答案】AD

【解析】解:AB、根據(jù)右手螺旋法則,導(dǎo)線周圍的磁場的磁感線,是圍繞導(dǎo)線形成的同心圓,3I導(dǎo)線與I導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強度方向都向下,則合磁感應(yīng)強度方向向下的;根據(jù)B=K,3I導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強度方向向下,而I導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強度方向向上,因3I導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場較大,則合磁感應(yīng)強度方向向下,因此a點和b點的磁感應(yīng)強度方向相同,故A正確,B錯誤;

CD、3I導(dǎo)線與I導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強度大小Ba=K+K=K,

3I導(dǎo)線與I導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強度大小Bb=K﹣K=K,則a點和b點的磁感應(yīng)強度大小之比為161,故C錯誤,D正確.

故選:AD

【點評】磁感應(yīng)強度為矢量,合成時要用平行四邊形定則,因此要正確根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線周圍磁場方向是解題的前提.

型】單選題
結(jié)束】
121

【題目】制造納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行金屬板,如圖甲所示,加在A、B間的電壓UAB做周期性變化,其正向電壓為U0,反向電壓為-kU0(k≥1),電壓變化的周期為2T,如圖乙所示.在t=0時,有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以初速度v0垂直電場方向從兩極板正中間射入電場,在運動過程中未與極板相撞,且不考慮重力的作用,則下列說法中正確的是(  )

A. 且電子恰好在2T時刻射出電場,則應(yīng)滿足的條件是

B. k=1且電子恰好在4T時刻從A板邊緣射出電場,則其動能增加

C. 且電子恰好在2T時刻射出電場,則射出時的速度為

D. k=1且電子恰好在2T時刻射出電場,則射出時的速度為v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一個絕熱活塞將絕熱容器平均分成A、B兩部分,用控制閥K固定活塞,開始時AB兩部分氣體的溫度都是20 ℃,壓強都是1.0×105 Pa,保持A體積不變,給電熱絲通電,使氣體A的溫度升高到60 ℃,求:

()氣體A的壓強是多少?

()保持氣體A的溫度不變,拔出控制閥K,活塞將向右移動壓縮氣體B,平衡后氣體B的體積被壓縮0.05倍,氣體B的溫度是多少?

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同步練習(xí)冊答案