【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)的空心鋼管由一段內(nèi)壁粗糙的弧形鋼管OP和內(nèi)壁光滑的圓形鋼管平滑連接而組成。圓形鋼管的半徑為r。與r相比,兩段鋼管的內(nèi)徑都很小,可以忽略不計(jì)。質(zhì)量為m的小球,其直徑略小于鋼管的內(nèi)徑,可以在鋼管內(nèi)沿鋼管運(yùn)動(dòng)。將小球從離水平地面高3.5r的管口O處無初速釋放。測(cè)得小球剛從P點(diǎn)進(jìn)入圓形鋼管時(shí),對(duì)管壁的壓力大小是其重力的7倍。重力加速度為g。求:

⑴小球剛從P點(diǎn)進(jìn)入圓形鋼管時(shí)的速度大小vP;

⑵小球通過弧形鋼管OP過程中,摩擦力對(duì)小球做的功Wf ;

⑶小球通過圓形鋼管最高點(diǎn)Q時(shí)對(duì)管壁壓力F的大小和方向。

【答案】 W= - 0.5mgr F ′=mg

【解析】

(1)在P點(diǎn),由牛頓定律:,其中N=7mg

(2)OP過程用動(dòng)能定理,,

W= - 0.5mgr

(3)PQ機(jī)械能守恒,

在最高點(diǎn)時(shí):,

F ′=mg

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(題文)如圖所示,一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y(沿豎直方向)對(duì)稱,O、MNy軸上的三個(gè)點(diǎn),且OM=MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè),MPON.(  )

A. M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)低

B. 將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn),電場(chǎng)力做正功

C. N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

D. O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計(jì)),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板MN形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)),電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直,電子經(jīng)過電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長(zhǎng)為L1,板右端到熒光屏的距離為L2,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。求:

1)電子穿過A板時(shí)的速度υ0大;

2電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量y;

3電子射出偏轉(zhuǎn)板后,打到熒光屏上P點(diǎn),求P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一學(xué)生利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,該弧形軌道的末端水平,離地面的高度為H,現(xiàn)將一鋼球從軌道的不同高度h處由靜止釋放,鋼球的落點(diǎn)距離軌道末端的水平距離為x

(1)若軌道完全光滑,則x2h的關(guān)系應(yīng)滿足x2=____________________(用H、h表示)。

(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙上作出x2-h關(guān)系圖________。

h(10-1m)

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

x2 (10-1m2)

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的x2-h關(guān)系圖線(圖乙中已畫出),可知自同一高度由靜止釋放的鋼球,其水平拋出的速率____________________________(填小于”或“大于”)理論值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】7分)實(shí)驗(yàn)課上同學(xué)們利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材,研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。其中一個(gè)小組的同學(xué)從所打的幾條紙帶中選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖所示。圖中O、A、B、C、D是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),在紙帶上選定的相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)打出點(diǎn)沒有畫出。

1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 s;

2)由圖中的數(shù)據(jù)可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度大小是________ m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是________ m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】輕彈簧AB原長(zhǎng)為35cm,A端固定在重50N的物體,該物體放在傾角為30°的斜面上,如圖所示,手執(zhí)B端,使弱彈簧與斜面平行,當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速下滑時(shí),彈簧長(zhǎng)度為40cm;當(dāng)彈簧和物體勻速上滑時(shí),彈簧長(zhǎng)度為50cm,試求:

求彈簧的勁度系數(shù)k和物體與斜面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面上固定有一與斜面垂直的擋板,另有一截面為圓的光滑柱狀物體甲放置于斜面上,半徑與甲相同的光滑球乙被夾在甲與擋板之間,沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)在從球心O1處對(duì)甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向緩慢向下移動(dòng).設(shè)乙對(duì)擋板的壓力大小為F1,甲對(duì)斜面的壓力大小為F2,在此過程中( )

A.F1緩慢增大,F(xiàn)2緩慢增大

B.F1緩慢增大,F(xiàn)2緩慢減小

C.F1緩慢減小,F(xiàn)2緩慢增大

D.F1緩慢減小,F(xiàn)2保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖所示,在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下,出水速度為v,供水系統(tǒng)的效率為η,現(xiàn)測(cè)量出桶底到出水管之間的高度差H,出水口傾斜,其離出水管的高度差可忽略,出水口的橫截面積為S,水的密度為ρ,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )

A. 出水口單位時(shí)間內(nèi)的出水體積

B. 出水口所出水落地時(shí)的速度

C. 出水后,手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為

D. 手按壓輸入的功率等于單位時(shí)間內(nèi)所出水的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=2kg的木塊從P點(diǎn)以初速度v0=5m/s向右運(yùn)動(dòng),木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,木塊運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)后水平拋出,恰好沿豎直的粗糙圓弧ABA點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓。ú挥(jì)空氣阻力),已知圓弧的半徑R=0.5m,半徑OA與豎直半徑OB間的夾角θ=53°,木塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA=5m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2,計(jì)算結(jié)果可用根號(hào)表示

(1)求PM的距離l

(2)求M、A間的距離s

(3)若木塊到達(dá)圓弧底端B點(diǎn)時(shí)速度大小vB=5m/s,求此時(shí)木塊對(duì)軌道的壓力

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