【題目】如圖所示,一個(gè)帶圓弧軌道的平臺(tái)固定在水平地面上,光滑圓弧MN的半徑為R=3.2m,水平部分NP長(zhǎng)L=3.5m,物體B靜止在足夠長(zhǎng)的平板小車C上,B與小車的接觸面光滑,小車的左端緊貼平臺(tái)的右端。從M點(diǎn)由靜止釋放的物體A滑至軌道最右端P點(diǎn)后再滑上小車,物體A滑上小車后若與物體B相碰必粘在一起,它們間無豎直作用力。A與平臺(tái)水平軌道和小車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.4,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等。物體A、B和小車C的質(zhì)量均為1kg,取g=10m/s2。求
(1)物體A進(jìn)入N點(diǎn)前瞬間對(duì)軌道的壓力大小?
(2)物體A在NP上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?
(3)物體A最終離小車左端的距離為多少?
【答案】(1)物體A進(jìn)入N點(diǎn)前瞬間對(duì)軌道的壓力大小為 ;
(2)物體A在NP上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
(3)物體A最終離小車左端的距離為
【解析】試題分析:(1)物體A由M到N過程中,由動(dòng)能定理得:mAgR=mAvN2
在N點(diǎn),由牛頓定律得 FN-mAg=mA
聯(lián)立解得FN=3mAg=30N
由牛頓第三定律得,物體A進(jìn)入軌道前瞬間對(duì)軌道壓力大小為:FN′=3mAg=30N
(2)物體A在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過程中
μmAg=mAa
L=vNt-at2
代入數(shù)據(jù)解得 t=0.5s t=3.5s(不合題意,舍去)
(3)物體A剛滑上小車時(shí)速度 v1= vN-at=6m/s
從物體A滑上小車到相對(duì)小車靜止過程中,小車、物體A組成系統(tǒng)動(dòng)量守恒,而物體B保持靜止
(mA+ mC)v2= mAv1
小車最終速度 v2=3m/s
此過程中A相對(duì)小車的位移為L1,則
解得:L1=
物體A與小車勻速運(yùn)動(dòng)直到A碰到物體B,A,B相互作用的過程中動(dòng)量守恒:
(mA+ mB)v3= mAv2
此后A,B組成的系統(tǒng)與小車發(fā)生相互作用,動(dòng)量守恒,且達(dá)到共同速度v4
(mA+ mB)v3+mCv2=" (m"A+mB+mC) v4
此過程中A相對(duì)小車的位移大小為L2,則
解得:L2=
物體A最終離小車左端的距離為x=L1-L2=
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“天宮一號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約90分鐘.下列說法正確的是
A. “天宮一號(hào)”離地面的高度比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小
B. “天宮一號(hào)”的線速度比地球同步衛(wèi)星的線速度小
C. “天宮一號(hào)” 的向心加速度比地球同步衛(wèi)星向心加速度大
D. 當(dāng)宇航員劉洋站立于“天宮一號(hào)”內(nèi)不動(dòng)時(shí),她處于平衡狀態(tài)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑水平面上豎直固定一半徑為R的光滑半圓槽軌道,其底端恰好與水平面相切,質(zhì)量為m的小球以大小為V0的初速度經(jīng)半圓槽軌道最低點(diǎn)B滾上半圓槽,小球恰能通過最高點(diǎn)C后落回到水平面上的A點(diǎn).(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g)求:
(1)小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓槽的壓力大小;
(2)A、B兩點(diǎn)間的距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob(在紙面內(nèi)),磁場(chǎng)方向垂直紙面朝里,另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置圍成圖示的一個(gè)正方形回路。保持導(dǎo)軌之間接觸良好,金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì),F(xiàn)經(jīng)歷以下兩個(gè)過程:①以速率v移動(dòng)d,使它與ob的距離增大一倍;②再以同樣速率v移動(dòng)c,使它與oa的距離減小一半;設(shè)上述兩個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量依次為Q1、Q2,則( )
A. Q1=Q2 B. Q1=2Q2 C. Q2=2Q1 D. Q2=4Q1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】要測(cè)量某電壓表V1的內(nèi)阻RV,其量程為2V,內(nèi)阻約2kΩ。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
電流表A,量程0.6A,內(nèi)阻約為0.1Ω;
電壓表V2,量程5V,內(nèi)阻約為5 kΩ;
定值電阻R1,阻值為30Ω;
定值電阻R2,阻值為3kΩ;
滑動(dòng)變阻器R3,最大阻值10Ω,額定電流1.5A;
電源E,電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻約0.5Ω;
開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。
①請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn)電路。要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確,試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號(hào)。
②寫出電壓表V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式________,式中各符號(hào)的物理意義是________________。
③若測(cè)得V1內(nèi)阻RV=1.8kΩ,現(xiàn)要將V1改裝一個(gè)與V2量程相同的電壓表,則需在V1兩端______聯(lián)一個(gè)電阻,電阻的阻值應(yīng)為___________.
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【題目】如下圖所示是某校在高考前為給高三考生加油,用橫幅打出的祝福語(yǔ)。下面我們來研究橫幅的受力情況,如右圖所示,橫幅的質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻,由豎直面內(nèi)的四條輕繩A、B、C、D固定在光滑的豎直墻面內(nèi),四條繩子與水平方向的夾角均為,其中繩A、B是不可伸長(zhǎng)的鋼性繩;繩C、D是彈性較好的彈性繩且對(duì)橫幅的拉力恒為,重力加速度為g。
(1)求繩A、B所受力的大;
(2)在一次衛(wèi)生打掃除中,樓上的小明同學(xué)不慎將一質(zhì)量為的抹布滑落,正好落在橫幅上沿的中點(diǎn)位置。已知抹布的初速度為零,下落的高度為h,忽略空氣阻力的影響。抹布與橫幅撞擊后速度變?yōu)榱悖易矒魰r(shí)間為t, 撞擊過程橫幅的形變極小,可忽略不計(jì)。求撞擊過程中,繩A、B所受平均拉力的大小。
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【題目】隨著地球資源的日益匱乏和環(huán)境的日益惡劣,人類設(shè)想在地球遠(yuǎn)地軌道上建立一個(gè)未來的圓環(huán)形太空城。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去,好像一個(gè)巨大的車輪,圓環(huán)形的直徑為D,“輪胎”是一個(gè)空心的大圓環(huán),其內(nèi)部直徑為d(D>d),是太空城的生活區(qū)。同時(shí),太空城還繞著自己的中心軸慢慢旋轉(zhuǎn),利用旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心效應(yīng)而制造出人造重力,生活在其中的人類就有腳踏實(shí)地的感覺。已知地球半徑R,表面重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T,空間站軌道半徑r。下列說法中正確的是
A.太空城中的“地面”在圖示的下表面
B.當(dāng)太空城穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),若在“生活區(qū)”上空某處?kù)o止釋放一個(gè)物體,讓太空城里的你來觀察,你會(huì)觀察到物體沿徑向垂直太空城外邊緣加速下落
C.若忽略太空城的自轉(zhuǎn),則太空城的繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為
D.若太空城的轉(zhuǎn)速剛能提供和地球表面的實(shí)際重力加速度效果相同的人 造“重力”,那么太空城自轉(zhuǎn)的角速度為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來,并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在90km/h 以內(nèi).問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車?
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