8.如圖所示,一光滑的半徑為R的半圓形軌道固定在水平面上,最髙點(diǎn)B和最低點(diǎn)A與圓形軌道的圓心三點(diǎn)在一條豎直線上,最低點(diǎn)A與水平面平滑連接.一質(zhì)量為m的小球以某一速度從水平面上的C點(diǎn)滑向半圓形軌道的最低點(diǎn)A,再沖上光滑半圓形軌道AB,當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽贐點(diǎn)飛出時,對軌道的壓力恰好為零,最后落至水平面上的C點(diǎn).若不考慮空氣阻力,且重力加速度為g,則(  )
A.小球在B點(diǎn)只受1個力的作用
B.小球在AB軌道上運(yùn)動的過程中,所受的向心力對小球做負(fù)功
C.AC距離為2R
D.軌道上的最低點(diǎn)A受到小球的壓力為5mg

分析 小球在B點(diǎn)對軌道的壓力為零,僅受重力,根據(jù)牛頓第二定律求出B點(diǎn)的速度,結(jié)合高度求出平拋運(yùn)動的時間,通過B點(diǎn)的速度和時間求出AC距離.根據(jù)動能定理求出A點(diǎn)速度,結(jié)合牛頓第二定律求出小球在A點(diǎn)所受的支持力,從而得出小球?qū)壍繟點(diǎn)的壓力.向心力方向與速度方向垂直,不做功.

解答 解:A、小球在B點(diǎn)對軌道的壓力恰好為零,可知小球在B點(diǎn)僅受重力,故A正確.
B、小球在AB軌道上運(yùn)動過程中,由于向心力的方向與速度方向垂直,可知向心力不做功,故B錯誤.
C、根據(jù)mg=m$\frac{{{v}_{B}}^{2}}{R}$得,vB=$\sqrt{gR}$,根據(jù)2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得,t=$\sqrt{\frac{4R}{g}}$,則xAC=vBt=$\sqrt{gR}\sqrt{\frac{4R}{g}}$=2R,故C正確.
D、根據(jù)動能定理得,-mg•2R=$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{A}}^{2}$,在A點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得,N-mg=m$\frac{{{v}_{A}}^{2}}{R}$,聯(lián)立解得N=6mg,則軌道上最低點(diǎn)受到小球的壓力為6mg,故D錯誤.
故選:AC.

點(diǎn)評 本題考查了動能定理、牛頓第二定律與圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)動的綜合運(yùn)用,知道圓周運(yùn)動向心力的來源和平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.根據(jù)(紹興市稽山中學(xué)高三理綜(物理部分)適應(yīng)性練習(xí) 第8題 改編)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,打點(diǎn)計時器固定在斜面上.滑塊拖著穿過打點(diǎn)計時器的紙帶從斜面上滑下,如圖1所示.圖2是打出紙帶的一段.

(1)已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz,選A、B、C…等7個點(diǎn)為計數(shù)點(diǎn),各計數(shù)點(diǎn)間均有一個點(diǎn)沒有畫出,如圖2所示,滑塊下滑的加速度a=3.00m/s2
(2)為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有AB (填入所選物理量前的字母)
A.木板的長度L                 B.木板的末端被墊起的高度h
C.木板的質(zhì)量m1                 D.滑塊的質(zhì)量m2          E.滑塊運(yùn)動的時間t
(3)測量②中所選定的物理量需要的實(shí)驗(yàn)器材是刻度尺
(4)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{gh-aL}{g\sqrt{{L}^{2}-{h}^{2}}}$(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測量的動摩擦因數(shù)偏大(填“偏大”或“偏小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.1924年,德布羅意提出了物質(zhì)波理論,他假設(shè)實(shí)物粒子也具有波動性,大膽地把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子(如電子、質(zhì)子等),他認(rèn)為粒子的動量p與波的波長λ之間遵從關(guān)系:λ=$\frac{h}{p}$(h為普朗克常量),這一假說后來在一系列實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí).如圖甲所示,在電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,將電子垂直射向兩個緊靠的平行狹縫(電子發(fā)射端到兩狹縫距離相等),在縫后放上一個安裝有電子偵測器的屏幕(屏幕上的O點(diǎn)位于兩狹縫中心對稱軸的正后方,圖中未畫出),電子打到探測器上會在屏幕上出現(xiàn)亮點(diǎn).在實(shí)驗(yàn)中,以速率v0發(fā)射電子,開始時,屏幕上出現(xiàn)沒有規(guī)律的亮點(diǎn),但是當(dāng)大量的電子到達(dá)屏幕之后,發(fā)現(xiàn)屏幕上不同位置出現(xiàn)亮點(diǎn)的概率并不相同,且沿垂直雙縫方向呈現(xiàn)出間隔分布,如圖乙所示.這種間隔分布類似于光的干涉中出現(xiàn)的明暗相間的條紋.則下列說法中正確的是( 。
A.以速率2v0發(fā)射電子,重復(fù)實(shí)驗(yàn),O點(diǎn)可能處在暗條紋上
B.以速率2v0發(fā)射電子,重復(fù)實(shí)驗(yàn),所形成的條紋間距會變小
C.若將兩個狹縫沿垂直縫的方向移動一段很小的距離(不改變狹縫和屏幕間的距離),重復(fù)實(shí)驗(yàn),如果屏幕上仍有間隔的條紋分布,則O點(diǎn)一定處在暗條紋上
D.若將兩個狹縫沿垂直縫的方向移動一段很小的距離(不改變狹縫和屏幕間的距離),重復(fù)實(shí)驗(yàn),如果屏幕上仍有間隔的條紋分布,則O點(diǎn)一定處在明條紋上

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,將單匝正方形線圈ABCD的一半放入勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,讓它以邊界OO′為軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,在AB、CD邊的中點(diǎn)用電樞將電流輸送給小燈泡,燈泡電阻為3R;線圈邊長L,總電阻r=12R,不計P、Q按觸電阻及導(dǎo)線電阻,求:
(1)理想電壓表的讀數(shù)
(2)從圖示位置開始,在線圈轉(zhuǎn)動90°的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為多少?
(3)從圖示位置開始,在線圈轉(zhuǎn)動圈90°的過程中燈泡上產(chǎn)生的熱量是多少?
(4)從圖示位置開始,在線圈轉(zhuǎn)動圈180°的過程中,通過燈泡的產(chǎn)生的電荷量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,一壓縮的輕彈簧左端固定,右端與一滑塊相接觸但不連接,滑塊質(zhì)量為m,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,A點(diǎn)左側(cè)地面光滑,AB的長度為5R,現(xiàn)將滑塊由靜止釋放,滑塊運(yùn)動到A點(diǎn)時彈簧恢復(fù)原長,以后繼續(xù)向B點(diǎn)滑行,并滑上光滑的半徑為R的$\frac{1}{4}$光滑圓弧BC,在C點(diǎn)正上方有一離C點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺,沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q,旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方.若滑塊滑過C點(diǎn)后進(jìn)入P孔,又恰能從Q孔落下,已知物體通過B點(diǎn)時對地面的壓力為9mg.求:
(1)滑塊通過B點(diǎn)時的速度vB
(2)彈簧釋放的彈性勢能Ep;
(3)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足什么條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.一小球距水池底3.2m的高處,由靜止釋放(忽略空氣阻力),如果池中無水經(jīng)0.8s觸底,為了防止小球與池底的劇烈撞擊,須在池中注入一定深度的水.已知小球觸碰池底的安全限速為1m/s,小球在水中受到水的阻力(設(shè)不隨水深而變)是重力的4.5倍,取g=10m/s2.求:
(1)注水前小球落到池底的速度?
(2)池中注水深度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.2015年7月24日美國國家航空航天局宣布發(fā)現(xiàn)一顆行星Kepler-452b,其直徑是地球直徑的1.6倍,圍繞一顆類似太陽的恒星運(yùn)行,Kepler-452b上的一“年”大約385天.人在該星球上體重是人在地球的2倍.已知地球公轉(zhuǎn)半徑、地球半徑以及地面重力加速度,根據(jù)以上消息可計算出(  )
A.類太陽恒星的質(zhì)量
B.Kepler-452b圍繞類太陽恒星運(yùn)行的軌道半徑
C.Kepler-452b的同步衛(wèi)星的周期
D.Kepler-452b上的第一宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,其中的三個實(shí)驗(yàn)步驟是:
(1)在水平放置的木板上固定一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過細(xì)線同時用兩彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)和兩彈簧秤的讀數(shù)F1和F2.      
(2)在紙上根據(jù)F1和F2的大小,應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F.
(3)只用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條,使它的伸長量與兩彈簧秤拉時相同,記下此時彈簧秤的讀數(shù)F′和細(xì)繩的方向.      
 以上三個步驟中均有錯誤或疏漏,請指出:
(1)中是以及兩個彈力的方向.
(2)中是根據(jù)F1和F2的大小和方向.
(3)中是將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.在物理課外活動中,王聰明同學(xué)制作了一個簡單的多用電表,圖甲為電表的電路原理圖.已知選用的電流表內(nèi)阻Rg=10Ω、滿偏電流Ig=10mA,當(dāng)選擇開關(guān)接3時為量程250V的電壓表.該多用電表表盤如圖乙所示,下排刻度均勻,C為上排刻度線的中間刻度,由于粗心上排刻度線對應(yīng)數(shù)值沒有標(biāo)出.

(1)若指針指在圖乙所示位置,選擇開關(guān)接1時其讀數(shù)為6.9mA;選擇開關(guān)接3時其讀數(shù)為173V.
(2)為了測該多用電表歐姆擋的電阻和表內(nèi)電源的電動勢,劉聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個電阻箱,設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn):
①將選擇開關(guān)接2,紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)R1的阻值使電表指針滿偏.
②將多用電表紅黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱使多用電表指針指在C處,此時電阻箱如圖丙所示,則C處刻度應(yīng)為150Ω.
③計算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為1.5V.(保留2位有效數(shù)字)
(3)調(diào)零后將電表紅黑表筆與某一待測電阻相連,若指針指在圖乙所示位置,則待測電阻的阻值為67Ω.(保留2位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案