【題目】如圖,固定的粗糙直桿ABC與水平地面成θ=37°角,其中AB長度S1=2m,是BC長度的2倍。質(zhì)量m=1kg的小環(huán)套在直桿上,在與直桿成θ角的恒力F作用下,環(huán)與直桿的下表面發(fā)生擠壓形變,環(huán)與桿之間的μ=0.5。環(huán)從桿的底端由靜止開始運動,當小環(huán)到達B時撤去F,恰能運動到C(不計空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2)。

1)求小環(huán)在BC段運動的加速度aB點的速度大小vB;

2)作出AB段運動時小環(huán)的受力圖,并求出F的大;

3)若在桿上不同位置撤去外力F,則小環(huán)飛離軌道后,落地時動能的范圍是多大? (以地面為零勢能面)

【答案】(1)   (2) (3)18J≤EK≤33J

【解析】(1)撤去拉力后,環(huán)受重力、彈力、摩擦力,沿桿方向,根據(jù)牛頓第二定律:

,

BC,根據(jù)速度位移關(guān)系:

(2)AB段小環(huán)的受力如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律

解得:F=14N;

(3)到C點速度為零,落地動能最;全程F作用,到C點時速度最大,落地動能最大。

從C點自由下落,

落地最小動能

C點有最大速度:

落地最大動能

落地時動能的范圍是

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】某物體沿水平方向做直線運動,其v-t圖像如圖所示,規(guī)定向右為正方向,則(

A. 01s內(nèi),物體做勻加速運動

B. 1s2s內(nèi),物體向左運動

C. 1s3s內(nèi),物體的加速度不變

D. 2s末,物體回到出發(fā)點

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理興趣小組的同學(xué)們從實驗室找到一個廢舊的多用電表,于是拆開進行研究。

(1)同學(xué)們按圖甲所示的電路、用半偏法測定電流計G的內(nèi)阻rg。已知電流計G的量程為200μA。實驗室除了提供開關(guān)、導(dǎo)線外,還有以下器材,電位器(一種可變電阻,與滑動變阻器相當)R2應(yīng)選用_______(選填“C”或“D”)。

A.電源(電動勢6 V)

B.電阻箱R1(0~999.9Ω)

C.電位器(0~5kΩ)

D.電位器(0~50kΩ)

(2)同學(xué)們測電流計G的內(nèi)阻步驟如下,請完成實驗步驟中的填空。

①對照電路圖連接電路,檢查無誤后,將R2的阻值調(diào)至最大;

②閉合S2,調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;

③閉合S1,保持R2的阻值不變,調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流計指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半;

④讀出R1的阻值為280.0Ω,則被測電流計G的內(nèi)阻rg的測量值為____Ω,該測量值_____實際值(選填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

(3)圖乙是該多用電表的簡化電路圖,根據(jù)要求回答下列問題:

①圖中A是_____表筆(填“紅”或“黑”);

②開關(guān)S調(diào)到____________位置上測量的是電阻。測量電流時,開關(guān)S調(diào)到_____位置的量程比較大。(填寫圖乙中相應(yīng)位置的數(shù)字代號)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在真空中xOy平面的第一象限內(nèi),分布有沿x軸負方向的勻強電場,場強,第二、三象限內(nèi)分布有垂直紙面向里且磁感應(yīng)強度為的勻強磁場,第四象限內(nèi)分布有垂直紙面向里且磁感應(yīng)強度為的勻強磁場。在x軸上有一個垂直于y軸的平板OM,平板上開有一個小孔P,在y軸負方向上距O點為的粒子源S可以向第四象限平面內(nèi)各個方向發(fā)射粒子,且。設(shè)發(fā)射的粒子速度大小v均為,除了垂直x軸通過P點的粒子可以進入電場,其余打到平板上的粒子均被吸收。已知粒子的比荷為,重力不計,試問:

1P點距O點的距離為多少?

2粒子經(jīng)過P點第一次進入電場,運動后到達y軸的位置與O點的距離為多少?

3)要使離開電場的粒子能回到粒子源S處,磁感應(yīng)強度應(yīng)為多大?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】【分析】由洛侖茲力提供向心力,從而得到在和四象限做勻速圓周運動的軌道半徑,求出P點距O點的距離,P點進入電場的粒子做類平拋運動,由類平拋運動相應(yīng)規(guī)律就能求出類平拋運動的勻速位移粒子離開電場后進入B2磁場做勻速圓周運動,先求出離開電場磁場的速度方向,當再次回到y軸時根據(jù)圓周運動的對稱性與y軸的夾角相等,但要注意的是可以是直接回到S,也可能是在B1中偏轉(zhuǎn)后回到S,所以要分兩種情況進行考慮.由出發(fā)點和S點的距離求出做圓周運動的半徑,再由洛侖茲力提供向心力從而求出B2.

解:(1粒子從S射出經(jīng)過磁場后,能從P點垂直x軸通過的運動軌跡如圖甲所示,由公式可知,

粒子的軌道半徑,

由幾何關(guān)系可知: ,則,

由此可知點距O點的距離

2

粒子進入電場后做類平拋運動,

x軸方向位移為:

y軸方向位移為: ,

加速度為: ,

則粒子到達y軸位置與O點的距離為: ;

3

設(shè)粒子在y軸射出電場的位置到粒子源S的距離為H,則,

設(shè)粒子在y軸射出電場的速度方向與y軸正方向夾角為,

,可知:

粒子射入磁場的速度大小,

粒子能回到粒子源S處可分以下兩種情況處理:

粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后直接回到粒子源S處,如圖乙所示。

設(shè)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R,由幾何關(guān)系可知, ,

,

由公式,得到;

②粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后進入磁場偏轉(zhuǎn)再回到離子源S處,如圖丙所示。

則粒子進入磁場的偏轉(zhuǎn)半徑,

由幾何關(guān)系可知, ,

,

由公式,

得到

型】解答
結(jié)束】
13

【題目】1)下列說法正確的是_________。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.當分子間的引力和斥力平衡時,分子勢能最小

B.兩個分子間距離減小時,它們之間的分子勢能一定減小

C.溫度總是從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉(zhuǎn)移

D.一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣,吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能

E.干濕泡溫度計的干泡與濕泡的示數(shù)差越小,則相對濕度越大,人感覺潮濕

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩端封閉的U形管中裝有水銀,分別封閉住A、B兩部分氣體,當它們溫度相同且A、B端豎直向上放置,靜止時左右液面高度差為h,以下說法中正確的是

( )

A. U形管由圖示位置開始下落時,則水銀柱高度差h變小

B. U形管加速下落過程中(a=g),兩部分氣體的壓強差比靜止時大

C. 使A、B兩部分氣體降低相同的溫度,則水銀柱高度差h變大

D. 兩部分氣體升高到相同的溫度后,兩部分氣體的壓強差比升溫前大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)利用如圖所示的裝置研究平拋運動。實驗中,下列說法中正確的有______。

A.斜槽軌道必須光滑

B.通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平

C.每次釋放小球的位置可以不同

D.每次必須由靜止開始釋放小球

2)利用如圖1所示的電路可以測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。

現(xiàn)有電壓表(03V)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列器材:

A.電流表(00.6A B.電流表(03A

C.滑動變阻器(020 D.滑動變阻器(0100

實驗中電流表應(yīng)選用____;滑動變阻器應(yīng)選用____。(選填相應(yīng)器材前的字母)

在圖2中用筆畫線代替導(dǎo)線,按圖1將電路連線補充完整。

實驗中,某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖3的坐標紙上,請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線。

序號

1

2

3

4

5

6

電壓UV

1.35

1.30

1.25

1.20

1.15

1.10

電流IA

0.12

0.14

0.24

0.30

0.36

0.42

3

根據(jù)圖3可得出干電池的電動勢E =______V,內(nèi)電阻r =/span>______

小明同學(xué)學(xué)習(xí)了電源的相關(guān)知識后,制作了如圖4所示的水果電池。

4 5

為了測量該電池的電動勢,他從實驗室借來了靈敏電流表(內(nèi)阻未知,且不可忽略)、電阻箱、開關(guān)以及若干導(dǎo)線,設(shè)計了如圖5所示的電路圖。你認為小明同學(xué)能否準確測出水果電池的電動勢,并說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,粗糙直軌道AB與水平方向的夾角θ37°;曲線軌道BC光滑且足夠長,它們在B處光滑連接。一質(zhì)量m0.2kg的小環(huán)靜止在A點,在平行于AB向上的恒定拉力F的作用下,經(jīng)過t0.8s運動到B點,立即撤去拉力F,小環(huán)沿BC軌道上升的最大高度h=0.8m。已知小環(huán)與AB間動摩擦因數(shù)μ0.75。(g10m/s2sin37°0.6,cos37°0.8)求:

1)小環(huán)上升到B點時的速度大小;

2)拉力F的大小;

3)簡要分析說明小環(huán)從最高點返回A點過程的運動情況。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,倫敦眼”(The London Eye)是世界著名的觀景摩天輪,它總高度135(443英尺),屹立于倫敦泰晤士河南畔的蘭貝斯區(qū),F(xiàn)假設(shè)摩天輪正繞中間的固定軸做勻速圓周運動,則對于坐在座椅上觀光的游客來說,正確的說法是 ( )

A. 因為摩天輪做勻速轉(zhuǎn)動,所以游客受力平衡

B. 當摩天輪轉(zhuǎn)到最高點時,游客處于失重狀態(tài)

C. 因為摩天輪做勻速轉(zhuǎn)動,所以游客的機械能守恒

D. 當摩天輪轉(zhuǎn)到最低點時,座椅對游客的支持力小于所受的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一橫截面是直角三角形ABC的透明介質(zhì),其中∠B=90°,C=30°, D、E點是斜邊的三等分點,AC=3l,在底邊BA的延長線上有一復(fù)色點光源S,光源SA的距離為l。光源S發(fā)出兩束色光a、b分別照射到斜邊上的ED點,經(jīng)過斜邊折射后進入透明介質(zhì)中的光線均平行于底邊AB,然后在BC邊第一次射出透明介質(zhì)已知光在真空中的速度為c。求:

①透明介質(zhì)對a光的折射率;

b光第一次在透明介質(zhì)中傳播的時間。

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