【題目】如圖所示,一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管固定在豎直平面內(nèi),圓管?chē)傻膱A的圓心為OD點(diǎn)為圓管的最低點(diǎn),A、B兩點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上,AB=2L,該圓的半徑為r=L(圓管的內(nèi)徑忽略不計(jì)),過(guò)OD的虛線(xiàn)與過(guò)AB的虛線(xiàn)垂直相交于C點(diǎn).在虛線(xiàn)AB的上方存在水平向左的、范圍足夠大的恒定風(fēng)力場(chǎng),物體在虛線(xiàn)的下方運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)立即受到豎直向上的恒力,大小等于mg.圓心O正上方的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m 的小物體(視為質(zhì)點(diǎn)),PC間距為L.現(xiàn)將該小物體于P點(diǎn)無(wú)初速釋放,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,小物體剛好沿切線(xiàn)無(wú)碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi),并繼續(xù)運(yùn)動(dòng).重力加速度用g表示.

1)小物體在虛線(xiàn)AB上方運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的風(fēng)力為多大?

2)小物體從管口B離開(kāi)后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)落到虛線(xiàn)AB上的N點(diǎn)(圖中未標(biāo)出N點(diǎn)),則N點(diǎn)距離C點(diǎn)多遠(yuǎn)?

3)小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間為多少?

【答案】1mg.;(27L;(3

【解析】

1)小物體無(wú)初速釋放后在重力G、風(fēng)力F的作用下剛好沿切線(xiàn)無(wú)碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi),由幾何關(guān)系知PA連線(xiàn)即A處圓管的切線(xiàn),故小物體必沿PA連線(xiàn)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),重力與風(fēng)力的合力沿PA方向;

又因?yàn)椋?/span>

故:

,

解得:

F=mg

2)小物體從PA,由動(dòng)能定理可得:

解得:

物體在虛線(xiàn)的下方運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到豎直向上的恒力,大小等于mg,故小物體從AB做勻速圓周運(yùn)動(dòng),

小物體從管口 B離開(kāi)后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)落到虛線(xiàn)AB上的N點(diǎn),豎直方向:

,

解得:

水平方向:

F=ma

解得:

x= 8L

N點(diǎn)距離C點(diǎn):

xCN=x-L=7L

3)設(shè)小物體從PA的時(shí)間為t1,

則:

解得:

設(shè)物體從AB的時(shí)間為t2,則

小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的總時(shí)間:

.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,重80N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上,有一根原長(zhǎng)為10cm、勁度系數(shù)為1000N/m的彈簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物體A后,彈簧長(zhǎng)度縮短為8cm,現(xiàn)用一測(cè)力計(jì)沿斜面向上拉物體,若物體與斜面間最大靜摩擦力為25N,當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度仍為8cm時(shí),測(cè)力計(jì)讀數(shù)可能為

A. 20N

B. 40N

C. 50N

D. 60N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】曲柄連桿結(jié)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件如圖所示,連桿下端連接活塞Q,上端連接曲軸P。在工作過(guò)程中,活塞在氣缸內(nèi)上下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸繞圓心O旋轉(zhuǎn),若P做線(xiàn)速度大小為v0的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是

A. 當(dāng)OPOQ垂直時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于v0

B. 當(dāng)OPOQ垂直時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于v0

C. 當(dāng)OPQ在同一直線(xiàn)時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于v0

D. 當(dāng)OPQ在同一直線(xiàn)時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于v0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我們可以用圖(a)所示裝置探究合外力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系。將光電門(mén)固定在水平軌道的B點(diǎn),平衡摩擦力后,用小桶通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉小車(chē),小車(chē)上安裝遮光條并放有若干鉤碼,F(xiàn)將小車(chē)上的鉤碼逐次移至小桶中,并使小車(chē)每次都從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度,記錄光電門(mén)的示數(shù),從而算出小車(chē)通過(guò)B點(diǎn)的速度。其中游標(biāo)卡尺測(cè)量情況如圖(b)所示,則d=___________cm。

(2)測(cè)小桶質(zhì)量,以小桶和桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量之和m為橫坐標(biāo),小車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)相應(yīng)的速度平方為縱坐標(biāo),則v2-m圖線(xiàn)應(yīng)該為下圖中___________。

A、 B、

C D、

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,地面附近某真空環(huán)境中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,一個(gè)帶正電的油滴,沿著一條與豎直方向成α角的直線(xiàn)MN運(yùn)動(dòng),由此可以判斷

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定是水平向左

B. 油滴沿直線(xiàn)一定做勻加速運(yùn)動(dòng)

C. 油滴可能是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

D. 油滴一定是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,物塊a、bc疊放在一起,重均為100N,小球P20N,作用在b上的水平力F10N,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),以下說(shuō)法正確的是( )

A.ab之間的摩擦力是10 NB.bc之間的摩擦力是5 N

C.c和桌面間的摩擦力是10 ND.c對(duì)桌面的摩擦力方向向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一矩形線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈中的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示,下面說(shuō)法中正確的是( 。

A.0.2s0.4s時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)最大

B.0.2s0.4s時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)改變方向

C.電動(dòng)勢(shì)的最大值為157V

D.每當(dāng)e變換方向時(shí),通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值都為最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。假設(shè)王躍登陸火星后,測(cè)得火星半徑是地球半徑的,質(zhì)量是地球質(zhì)量的。已知地球表面的重力加速度是g,地球的半徑為R,王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h,忽略自轉(zhuǎn)的影響,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 火星的密度為

B. 火星表面的重力加速度是

C. 火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為

D. 王躍以在地球上相同的初速度在火星上起跳后,能達(dá)到的最大高度是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面上放置一個(gè)傾角為45°的光滑楔形滑塊A,一細(xì)線(xiàn)的一端固定于楔形滑塊A的頂端O處,細(xì)線(xiàn)另一端拴一質(zhì)量為m=0.2 kg的小球。若滑塊與小球一起以加速度a向左做勻加速運(yùn)動(dòng)(取g=10 m/s2)則下列說(shuō)法正確的是(

A.當(dāng)a=5 m/s2時(shí),滑塊對(duì)球的支持力為

B.當(dāng)a=15 m/s2時(shí),滑塊對(duì)球的支持力為0 N

C.當(dāng)a=5 m/s2時(shí),地面對(duì)A的支持力一定大于兩個(gè)物體的重力之和

D.當(dāng)a=15 m/s2時(shí),地面對(duì)A的支持力一定等于兩個(gè)物體的重力之和

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