【題目】如圖所示的絕緣細(xì)桿軌道固定在豎直面內(nèi),半徑為R的1/6圓弧段桿與水平段桿和粗糙傾斜段桿分別在A、B兩點(diǎn)相切,圓弧桿的圓心O處固定著一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,F(xiàn)有一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球穿在水平桿上,以方向水平向右、大小等于的速度通過A點(diǎn),小球能夠上滑的最高點(diǎn)為C,到達(dá)C后,小球?qū)⒀貤U返回。若∠COB=30°,小球第一次過A點(diǎn)后瞬間對(duì)圓弧細(xì)桿向下的彈力大小為,從A至C小球克服庫侖力做的功為,重力加速度為g。求:
(1)小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能;
(2)小球在C點(diǎn)受到的庫侖力大;
(3)小球返回A點(diǎn)前瞬間對(duì)圓弧桿的彈力。(結(jié)果用m、g、R表示)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)由動(dòng)能定理求出小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能.
(2)小球第一次過A點(diǎn)后瞬間,由牛頓第二定律和庫侖定律列式.由幾何關(guān)系得到OC間的距離,再由庫侖定律求小球在C點(diǎn)受到的庫侖力大小.
(3)由動(dòng)能定理求出小球返回A點(diǎn)前瞬間的速度,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和向心力公式求解小球返回A點(diǎn)前瞬間對(duì)圓弧桿的彈力。
(1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B,AB兩點(diǎn)為等勢點(diǎn),所以電場力不做功,由動(dòng)能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得:
(2)小球第一次過A時(shí),由牛頓第二定律得:
由題可知:
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:
由幾何關(guān)系得,OC間的距離為:
小球在C點(diǎn)受到的庫侖力大小 :
聯(lián)立解得
(3)從A到C,由動(dòng)能定理得:
從C到A,由動(dòng)能定理得:
由題可知:
小球返回A點(diǎn)時(shí),設(shè)細(xì)桿對(duì)球的彈力方向向上,大小為N′,由牛頓第二定律得:
聯(lián)立以上解得: ,
根據(jù)牛頓第三定律得,小球返回A點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧桿的彈力大小為,方向向下。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一根繩子一端固定于豎直墻上的A點(diǎn),另一端繞過動(dòng)滑輪P懸掛一重物B,其中繩子的PA段處于水平狀態(tài),另一根繩子一端與動(dòng)滑輪P的軸相連,在繞過光滑的定滑輪Q后在其端點(diǎn)O施加一水平向左的外力F,使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),滑輪均為光滑、輕質(zhì),且均可看作質(zhì)點(diǎn),現(xiàn)拉動(dòng)繩子的端點(diǎn)O使其向左緩慢移動(dòng)一小段距離后達(dá)到新的平衡狀態(tài),則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比較( 。
A. 拉力F增大B. 拉力F減小
C. 角θ不變D. 角θ減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí),某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,重物通過滑輪用細(xì)線拉小車,在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器,位移傳感器(發(fā)射器)隨小車一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng),位移傳感器(接收器)固定在軌道一端。實(shí)驗(yàn)中力傳感器的拉力為F,保持小車(包括位移傳感器發(fā)射器)的質(zhì)量不變,改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次,得到加速度與外力的關(guān)系如圖(b)所示。(數(shù)值結(jié)果保留2位小數(shù))
(1)小車與軌道的滑動(dòng)摩擦力f=________N。
(2)從圖象中分析,小車(包括位移傳感器發(fā)射器)的質(zhì)量為_________kg。
(3)該實(shí)驗(yàn)小組為得到a與F成正比的關(guān)系,應(yīng)將斜面的傾角θ調(diào)整到tanθ=___________。
(4)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足條件:重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量?答:__________(填“是”或“否”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿AB,水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方,小球的電荷量為Q,可視為點(diǎn)電荷.a、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn),一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上,由a點(diǎn)靜止釋放,在小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中,下列說法中正確的是( )
A. 小球速度先增大后減小
B. 小球速度一直減小
C. 小球速度一直增大
D. 小球與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先減少后增加
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【題目】已知引力常量G和下列某組數(shù)據(jù),就能計(jì)算出地球質(zhì)量。這組數(shù)據(jù)可以是( 。
A.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期
B.月球繞地球運(yùn)行的周期及月球與地球之間的距離
C.地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球與太陽之間的距離
D.若不考慮地球自轉(zhuǎn),已知地球的半徑及重力加速度
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【題目】如圖所示為馬戲團(tuán)的猴子表演雜技示意圖。平臺(tái)上質(zhì)量為5kg的猴子(可視為質(zhì)點(diǎn))從平臺(tái)邊緣A點(diǎn)抓住長L=1.25m水平繩的末端,由靜止開始繞繩的另一個(gè)固定端O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)繩子剛好斷了,之后做平拋運(yùn)動(dòng),繩子能承受的最大拉力為150N.在B點(diǎn)右側(cè)平地上固定一個(gè)傾角為θ=45°的斜面滑梯CD,猴子做平拋運(yùn)動(dòng)至斜面的最高點(diǎn)C時(shí)的速度方向恰好沿斜面方向,然后沿滑梯CD滑至D點(diǎn).已知tan45°=1,不計(jì)空氣阻力影響,求(g取10 m/s2)
(1)猴子剛運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)BC兩點(diǎn)間的高度差;
(3)猴子從B與C之間的水平距離.
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【題目】游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的示數(shù)如圖所示.
(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為______cm,螺旋測微器的讀數(shù)是______mm,電流表讀數(shù)是______A;
(2)此電流表有0.6A和3A兩個(gè)量程,內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖;如Ig=3 mA、Rg=398 Ω,則R1=___Ω.
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【題目】衛(wèi)星電話在搶險(xiǎn)救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用。第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用靜止軌道衛(wèi)星,不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū)。第三代海事衛(wèi)星采用同步和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案,它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成。中軌道衛(wèi)星高度為10354公里,分布在幾個(gè)軌道平面上(與赤道平面有一定的夾角)。在這個(gè)高度上,衛(wèi)星沿軌道旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為四分之一天。則
A. 中軌道衛(wèi)星的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度
B. 4顆同步衛(wèi)星的軌道半徑一定相同,而且在同一平面內(nèi)
C. 在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過地面某點(diǎn)的正上方的一天后,該衛(wèi)星還在地面該點(diǎn)的正上方
D. 若某時(shí)刻中軌道衛(wèi)星、同步衛(wèi)星與地心在同一直線上,那么6小時(shí)后它們?nèi)栽谕恢本上
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【題目】如圖,繩CO與豎直方向成,O為一輕質(zhì)滑輪,物體A與B用跨過定滑輪的細(xì)繩相連且保持靜止,已知B所受的重力為100N,地面對(duì)B的支持力為80N,求
(1)物體B與地面間的摩擦力大小
(2)物體A的重力大小
(3)繩CO的拉力大小
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