【題目】(14分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M長(zhǎng)為L(zhǎng)的圓管豎直放置,頂端塞有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球,M=5m,球和管間的滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小均為5mg.管從下端離地面距離為H處自由落下,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,管始終保持豎直,每次落地后向上彈起的速度與落地時(shí)速度大小相等,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)管第一次落地彈起時(shí)管和球的加速度;
(2)管第一次落地彈起后,若球沒(méi)有從管中滑出,則球與管達(dá)到相同速度時(shí),管的下端距地面的高度;
(3)管第二次彈起后球不致滑落,L應(yīng)滿足什么條件.
【答案】(1)管的加速度,方向向下。球的加速度,方向向上。(2)(3)
【解析】
試題分析:(1)管第一次落地彈起時(shí),
管的加速度,方向向下。
球的加速度,方向向上。
(2)取豎直向下為正方向。球與管第一次碰地時(shí)速度,方向向下。碰地后管的速度,方向向上;球的速度,方向向下
若球剛好沒(méi)有從管中滑出,設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,球管速度v相同,
則有
又管從碰地到它彈到最高點(diǎn)所需時(shí)間t2,則:
因?yàn)閠1 <t2,說(shuō)明管在達(dá)到最高點(diǎn)前,球與管相對(duì)靜止,故管從彈起經(jīng)t1這段時(shí)間上升的高度為所求。得
(3)球與管達(dá)到相對(duì)靜止后,將以速度v、加速度 g豎直上升到最高點(diǎn),由于,
故這個(gè)高度是
因此,管第一次落地彈起后上升的最大高度
這一過(guò)程球運(yùn)動(dòng)的位移
則球與管發(fā)生相對(duì)位移。
當(dāng)管與球從Hm再次下落,第二次落地彈起中,發(fā)生的相對(duì)位移由第一次可類推知:-
所以管第二次彈起后,球不會(huì)滑出管外的條件是s1+s2<L
即L應(yīng)滿足條件
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一種測(cè)量人體重的電子秤,其原理如圖中虛線內(nèi)所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表).設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì),已知理想電流表的量程為3 A,電源電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻為2 Ω,電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=30-0.02F(F和R的單位分別是N和Ω).下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該電子秤能測(cè)量的最大體重是1400 N
B. 該電子秤能測(cè)量的最大體重是1300 N
C. 該電子秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.375A處
D. 該電子秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.400A處
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓為U1=100V的電場(chǎng)加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,微粒射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,接著沿半徑方向進(jìn)入一個(gè)垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,微粒射出磁場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°.己知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中金屬板長(zhǎng)L=R,圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑為cm,重力忽略不計(jì).求:
(1)帶電微粒經(jīng)加速電場(chǎng)后的速率;
(2)兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“探究遙控電動(dòng)小車額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.5kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)并達(dá)到最大速度,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過(guò)程中所受的阻力恒定)。
在上述過(guò)程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。
請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:
(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為________________m/s;
(2)關(guān)閉小車電源后,小車的加速度大小為__________;
(3)該電動(dòng)小車的額定功率為______________W。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的電路中,兩支路的電阻相等,流過(guò)電流表A1的電流強(qiáng)度為I1,流過(guò)電流表A2的電流強(qiáng)度為I2,則在接通開(kāi)關(guān)S和斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 接通S的瞬間,I1<I2;斷開(kāi)S的瞬間,I1>I2
B. 接通S的瞬間,I1<I2;斷開(kāi)S的瞬間,I1=I2
C. 接通S的瞬間,I1=I2;斷開(kāi)S的瞬間,I1<I2
D. 接通S的瞬間,I1>I2;斷開(kāi)S的瞬間,I1=I2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是一種延時(shí)開(kāi)關(guān)。當(dāng)S1閉合時(shí),電磁鐵F將銜鐵D吸下,將C線路接通.當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí),由于電磁感應(yīng)作用,D將延遲一段時(shí)間才被釋放,則【 】
A. 由于A線圈的電磁感應(yīng)作用,才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用
B. 由于B線圈的電磁感應(yīng)作用,才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用
C. 如果斷開(kāi)B線圈的電鍵S2,無(wú)延時(shí)作用
D. 如果斷開(kāi)B線圈的電鍵S2,延時(shí)將變長(zhǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,CE段的加速度最大
B. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,BC段的加速度最大
C. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的位置離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
D. OA段所表示的運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程是25m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑水平面上有一物塊始終受水平恒力F的作用而運(yùn)動(dòng),在其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕彈簧,如圖,當(dāng)物塊與彈簧接觸后向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A. 物塊接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)
B. 物塊接觸彈簧后先加速后減速
C. 當(dāng)彈簧處于壓縮量最大時(shí),物塊的加速度等于零
D. 當(dāng)物塊的速度為零時(shí),它所受的合力為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點(diǎn)是P,直徑MN水平,a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷),b固定在M點(diǎn),a從N點(diǎn)靜止釋放,沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零。則小球a
A. 從N到Q的過(guò)程中,重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小
B. 從N到P的過(guò)程中,速率先增大后減小
C. 從N到Q的過(guò)程中,電勢(shì)能一直增加
D. 從P到Q的過(guò)程中,動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量
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