【題目】
如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑有軌道,由一段傾斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R.一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動.要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn),且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度).求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍.
【答案】2.5R≤h≤5R
【解析】
試題要求物塊相對于圓軌道底部的高度,必須求出物塊到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)的速度,在最高點(diǎn),物體做圓周運(yùn)動的向心力由重力和軌道對物體的壓力提供,當(dāng)壓力恰好為0時,h最;當(dāng)壓力最大時,h最大.由機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律結(jié)合解答.
設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒得:
物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg,軌道的壓力,重力與壓力的合力提供向心力,有
物塊能通過最高點(diǎn)的條件是
由以上式得
聯(lián)立以上各式得
根據(jù)題目要求
由以上各式得
由此可得
所以h的取值范圍是
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2018年12月,時速350km的“復(fù)興號”新型動車組首次公開亮相,如圖所示. 設(shè)動車運(yùn)行時受到的阻力與速度成正比. 若動車以速度v勻速行駛,發(fā)動機(jī)的功率為P. 當(dāng)動車以速度2v勻速行駛,則發(fā)動機(jī)的功率為
A. PB. 2P
C. 4PD. 8P
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗時,讓小球多次沿同一斜槽軌道滑下,通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡.
(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡,下面列出一些操作要求,將你認(rèn)為正確選項的前面字母填在橫線上:______________。
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置必須相同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E.小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸
F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線
(2)在做該實(shí)驗時某同學(xué)只記錄了物體運(yùn)動的軌跡上的A、B、C三點(diǎn)并以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立了直角坐標(biāo)系,得到了如圖所示的圖像。
試根據(jù)圖像求出物體平拋運(yùn)動的初速度大小為______m/s。
(3)物體運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小為______m/s;拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為(_______)。(g=10m/s2,且所有結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】極板間距為d的平行板電容器,充電后與電源斷開,此時兩極板間的電勢差為U1,板間電場強(qiáng)度大小為E1;現(xiàn)將電容器極板間距變?yōu)?/span>d,其它條件不變,這時兩極板間電勢差為U2,板間電場強(qiáng)度大小為E2,下列說法正確的是( )
A.U2=U1,E2=E1B.U2=2U1,E2=2E1
C.U2=U1,E2=E1D.U2=U1,E2=E1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場中,用長為L的絕緣細(xì)線,拴住一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球,線的上端固定.開始時連線帶球拉成水平,突然松開后,小球由靜止開始向下擺動,當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時的速度恰好為零.問:
【1】A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB為多少?
【2】電場強(qiáng)度為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組的同學(xué)現(xiàn)在要測定由兩節(jié)新干電池組成電池組的電動勢和內(nèi)阻的大小,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗室提供的實(shí)驗器材設(shè)計了如圖1所示的原理圖,其中定值電阻R1=1.0 Ω、R0=2.0 Ω,毫安表的量程范圍為0~150 mA、內(nèi)阻大小為rmA=4Ω。試完成下列問題:
(1)請根據(jù)原理圖將圖2所示的實(shí)物圖連接好_______;
(2)實(shí)驗中電壓表所選的量程為0~3 V,某次測量中電壓表的讀數(shù)如圖3所示,則此次實(shí)驗中電壓表的讀數(shù)為U=________V;
(3)他們已經(jīng)將實(shí)驗中所測得的實(shí)驗數(shù)據(jù)描點(diǎn),并作出了U–I圖象,如圖4所示。則電池組的電動勢為E=________V,內(nèi)阻為r=________Ω。(保留3位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩根長直導(dǎo)線a、b平行放置,如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖,圖中O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線ab連線的中點(diǎn),M、N為ab的中垂線上的兩點(diǎn)且與a、b等距,兩導(dǎo)線中通有等大、同向的恒定電流,已知直線電流在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比,則下列說法中正確的是( )
A.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
B.M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
C.在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零
D.若在N點(diǎn)放一小磁針,靜止時其北極垂直MN向上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一只船在200m寬的河中橫渡,水流速度是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,則
(1)小船怎樣才能以最短時間渡過河去?需時多少?
(2)小船怎樣才能以最短路徑渡過河去?需時多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】應(yīng)急救援中心派直升機(jī)營救一被困于狹小山谷底部的探險者。直升機(jī)懸停在山谷正上方某處,放下一質(zhì)量不計的繩索,探險者將繩索一端系在身上,在繩索拉力作用下,從靜止開始豎直向上運(yùn)動,到達(dá)直升機(jī)處速度恰為零。己知繩索拉力F隨時間t變化的關(guān)系如圖所示,探險者(含裝備)質(zhì)量為m=80kg,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。求:
(1)直升機(jī)懸停處距谷底的高度h;
(2)在探險者從山谷底部到達(dá)直升機(jī)的過程中,牽引繩索的發(fā)動機(jī)輸出的平均機(jī)械功率 。
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