【題目】娛樂場有一種刺激的娛樂活動(dòng),裝置的簡化模型如圖所示,在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為的平板車C,其右端固定一彈性緩沖裝置,平板車上表面Q點(diǎn)到小車左端粗糙,Q點(diǎn)到小車右端光滑,且粗糙段長為。小車的左端緊靠著一個(gè)固定在豎直平面半徑為的四分之一光滑圓弧形軌道,軌道底端的切線水平且與小車的上表面相平,F(xiàn)有質(zhì)量為的物體B放于小車左端,A物體(活動(dòng)者與滑車)從四分之一圓形軌道頂端P點(diǎn)由靜止滑下,A的總質(zhì)量。A滑行到車上立即和物體B結(jié)合在一起(結(jié)合時(shí)間極短),沿平板車向右滑動(dòng),一段時(shí)間后與平板車達(dá)到相對靜止,此時(shí)他們距Q點(diǎn)距離。已知A和B與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為,A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)活動(dòng)者滑到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;
(2)物體B與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
【答案】(1),方向豎直向下;(2)0.75或者0.25
【解析】
(1)A在圓弧軌道上滑到最低點(diǎn),設(shè)速度為,由動(dòng)能定理
設(shè)此時(shí)A受到的支持力為
解得
由牛頓第三定律得A對軌道的壓力大小為,方向豎直向下。
(2)設(shè)A、B在一起速度為,A、B、C三者共同運(yùn)動(dòng)的速度為,取為系統(tǒng),選取水平向右為正,根據(jù)動(dòng)量守恒定律
取為系統(tǒng),動(dòng)量守恒
AB在C上滑動(dòng)的過程中,設(shè)摩擦生熱量為Q,由能量守恒得
解得
①當(dāng)沒有滑進(jìn)光滑段,相對小車的路程為,由功能關(guān)系得
解得
②當(dāng)滑進(jìn)光滑段又反彈回到粗糙段,相對小車的路程為,由功能關(guān)系得
解得
即粗糙段的動(dòng)摩擦因數(shù)有兩種情況,0.75或者0.25。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小車M在恒力F作用下,沿水平地面做直線運(yùn)動(dòng),由此可判斷( )
A. 若地面光滑,則小車一定受三個(gè)力作用
B. 若地面粗糙,小車也可以不受摩擦力作用
C. 若小車做勻速運(yùn)動(dòng),則小車一定受四個(gè)力的作用
D. 若小車做勻速運(yùn)動(dòng),則小車可能受三個(gè)力的作用
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(14分)如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間的距離為d,上板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落,穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì),極板間電場可視為勻強(qiáng)電場,重力加速度為g)。求:
(1)小球到達(dá)小孔處的速度;
(2)極板間電場強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量;
(3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。
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【題目】如圖所示,在距水平地面高為處,水平固定一根長直光滑桿,在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪,滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),在P點(diǎn)的右邊桿上套有一質(zhì)量的小球A。半徑的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上,其圓心O、半圓形軌道上的C點(diǎn)在P點(diǎn)的正下方,在軌道上套有一質(zhì)量也為的小球B,用一條不可伸長的柔軟輕繩,通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直平面內(nèi),兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑輪大小、質(zhì)量的影響,小球B開始靜止在地面上,球A、B間的輕繩剛好伸直。現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力。重力加速度,則( )
A.把小球B從地面拉到P的正下方C處時(shí)力F做功為
B.小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為
C.小球B被拉到與小球A速度大小相等時(shí),
D.把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)C處時(shí),小球B的機(jī)械能增加了
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【題目】如圖所示,飛行器繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),星球相對飛行器的張角為,下列說法正確的是( )
A. 軌道半徑越大,周期越長
B. 軌道半徑越大,速度越大
C. 若測得周期和軌道半徑,可得到星球的平均密度
D. 若測得周期和張角,可得到星球的平均密度
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【題目】如圖所示,一足夠長的光滑斜面,傾角為θ,一彈簧上端固定在斜面的頂端,下端與物體b相連,物體b上表面粗糙,在其上面放一物體a,a、b間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ>tanθ),將物體a、b從O點(diǎn)由靜止開始釋放,釋放時(shí)彈簧恰好處于自由伸長狀態(tài),當(dāng)b滑到A點(diǎn)時(shí),a剛好從b上開始滑動(dòng);滑到B點(diǎn)時(shí)a剛好從b上滑下,b也恰好速度為零,設(shè)a、b間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.下列對物體a、b運(yùn)動(dòng)情況描述正確的是
A. 從A到B的過程中,a的速度減小,b的加速度增大,速度卻減小
B. 經(jīng)過B點(diǎn), a掉下后,b開始反向運(yùn)動(dòng),b一定能上滑超過O點(diǎn)
C. 從O到A的過程中,兩者一起加速,加速度大小從gsinθ先減小至0后又增大
D. 從O到B的過程中,摩擦力對a的功率先增大后不變
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【題目】一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行星數(shù)圈后.著陸于該行星,宇宙飛船備有下列器材:
A.精確秒表一只 B.彈簧秤一個(gè) C.質(zhì)量為m的物體一個(gè) D.天平一臺(tái)
已知宇航員在繞行星過程中與著陸后各作了一次測量,依據(jù)所測量的數(shù)據(jù),可求得該行星的質(zhì)量M和半徑R(已知引力常量為G);
(1)兩次測量所選用的器材分別是上列器材中的 ______ (填寫宇母序號(hào));
(2)兩次測量的方法及對應(yīng)的物理量分別是 ______ ;
(3)用測得的數(shù)據(jù).求得該星球的質(zhì)量M= ______ ,該星球的半徑R= ______ .
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【題目】在物理課外活動(dòng)中,某位同學(xué)制作了一個(gè)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.滿偏電流。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,為考察大家對多用電表的理解,上排刻度線對應(yīng)數(shù)值沒有標(biāo)出。
(1)當(dāng)選擇開關(guān)接3時(shí),電表為_____(選填“歐姆表”“電壓表”或“電流表”);若指針指在圖乙所示位置,選擇開關(guān)接1時(shí)其讀數(shù)為______ 。
(2)為了測該多用電表歐姆檔的內(nèi)電阻和表內(nèi)電源的電動(dòng)勢,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)電阻箱,設(shè)計(jì)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)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(shí)電阻箱如圖丙所示,則多用電表歐姆檔的內(nèi)電阻為_____ ;
③計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢為_____ 。
(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_____ 。(保留2位有效數(shù)字)
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【題目】某學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)。甲同學(xué)將質(zhì)量為4kg、長度為1m的木板A靜置在光滑水平面上,如圖甲所示,取質(zhì)量為2kg的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在木板A的一端,當(dāng)給物塊B施加6N的瞬時(shí)水平?jīng)_量后,經(jīng)過木板A和物塊B達(dá)到共同速度。乙同學(xué)將整套裝置放在傾角θ=的足夠長光滑斜面上,斜面上有一擋板P,如圖乙所示,木板或者物塊與擋板P碰撞后都會(huì)等速率反彈,碰后擋板P也隨即脫落失去作用,F(xiàn)在乙同學(xué)將木板A與物塊B(在木板A的最上端)同時(shí)由靜止釋放,釋放時(shí)測量木板前端與擋板相距為。取重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8.求
(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),木板A與物塊B在共同運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小和A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),木板A碰擋板P時(shí)的速度大;
(3)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),從木板A碰上擋板到物塊B從木板底端滑落所經(jīng)歷的時(shí)間(第(3)問結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
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