【題目】如圖所示,一根U型細(xì)管ABCD被固定在水平桌面上,其中,AB部分為水平光滑直管道,BC部分為半徑為R=0.8m的水平光滑半圓管道,CD部分為長L=1.6m、動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5的水平直管道,管內(nèi)一個(gè)直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的小球被固定在A端的擊發(fā)裝置擊出后以水平初速度v0沿AB做直線運(yùn)動(dòng),接著進(jìn)入BC做圓周運(yùn)動(dòng),然后進(jìn)入CD做直線運(yùn)動(dòng),最后從緊靠桌子邊緣的D端飛出落在水平地面的E點(diǎn),已知,小球質(zhì)量m=0.5kg,D點(diǎn)與水平地面間的距離為h=0.8m,D點(diǎn)與E點(diǎn)間的水平距離為x=3.2m,小球視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力和直管與彎管銜接處的速度損失,π取3,g取10m/s2。求:
(1)小球從D點(diǎn)飛出時(shí)的速度vD的大小;
(2)小球在半圓形管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)管對(duì)小球的作用力F的大。
(3)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的時(shí)間t。(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))
【答案】(1);(2);(3)。
【解析】
本題考察多段運(yùn)動(dòng)分析,主要運(yùn)用牛頓第二定律,平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的基本性質(zhì)。小球沿AB做勻速直線運(yùn)動(dòng),接著進(jìn)入BC做圓周運(yùn)動(dòng),接著進(jìn)入CD做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后從D端飛出做平拋運(yùn)動(dòng)落在水平地面的E點(diǎn)。
(1)分析平拋運(yùn)動(dòng)
,
解得
,
(2)分析CD段,根據(jù)牛頓第二定律
解得
BC段做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)管對(duì)小球的作用力F充當(dāng)向心力
(3)分析BC,CD,DE三段運(yùn)動(dòng)
故總時(shí)間
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,底板長度L=1 m、總質(zhì)量M=10 kg的小車放在光滑水平面上,原長為的水平輕彈簧左端固定在小車上.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1 kg的鋼塊C(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車底板上,用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,彈簧彈性勢能Ep0=8.14 J.開始時(shí)小車和鋼塊均靜止,現(xiàn)突然燒斷細(xì)繩,鋼塊被釋放,使鋼塊離開彈簧水平向右運(yùn)動(dòng),與B端碰后水平向左反彈,碰撞時(shí)均不考慮系統(tǒng)機(jī)械能的損失.若小車底板上左側(cè)一半是光滑的,右側(cè)一半是粗糙的,且與鋼塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,取重力加速度g=10 m/s2.
①求鋼塊第1次離開彈簧后的運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能Epmax.
②鋼塊最終停在何處?
【答案】①7.14 J ②0.36 m
【解析】試題分析:鋼塊和小車大作用的過程中,動(dòng)量守恒,由能量守恒可求彈簧的最大彈性勢能Epmax,和鋼塊最終位置。
①燒斷細(xì)繩后,當(dāng)鋼塊第1次從B端返回后壓縮彈簧且與小車速度相等時(shí),彈簧的彈性勢能最大,設(shè)此時(shí)速度為v1,則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
得
根據(jù)能量守恒定律有
得Epmax=7.14 J
②鋼塊最終停在粗糙的底板上,此時(shí)小車與鋼塊的共同速度設(shè)為v2,則根據(jù)動(dòng)量守恒定律有,得
根據(jù)能量守恒定律有
得xmax=8.14 m
又
鋼塊最終停止時(shí)與B端相距為
【題型】解答題
【結(jié)束】
127
【題目】(18 分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿+y 方向的勻強(qiáng)電場, 在第Ⅰ象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(電場、磁場均未畫出);一個(gè)比荷為的帶電粒子以大小為 v 0的初速度自點(diǎn)沿+x 方向運(yùn)動(dòng),恰經(jīng)原點(diǎn)O進(jìn)入第Ⅰ象限,粒子穿過勻強(qiáng)磁場后,最終從 x軸上的點(diǎn) Q(9 d,0 )沿-y 方向進(jìn)入第Ⅳ象限;已知該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ,不計(jì)粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大;
(2) 求粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑R及時(shí)間t B;
(3) 求圓形磁場區(qū)的最小半徑rm。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】蕩秋千最初是中國古代北方少數(shù)民族創(chuàng)造的一種運(yùn)動(dòng)。春秋時(shí)期傳入中原,漢代以后,秋千逐漸成為清明、端午等節(jié)日進(jìn)行的民間習(xí)俗活動(dòng)并流傳至今。如圖所示,小華在媽媽推結(jié)束后自由擺動(dòng)到達(dá)右側(cè)最高點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.小華在圖示位置所受的合外力為零
B.小華在自由擺動(dòng)的過程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.小華擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)由重力和繩子拉力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
D.小華擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】LED燈的核心部件是發(fā)光二極管,某同學(xué)欲測量一只工作電壓為2.9V的發(fā)光極管的正向伏安特性曲線,所用器材有:電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3k),電流表(用多用電表的直流25mA擋替代,內(nèi)阻約為5),滑動(dòng)變阻器(0-20),電池組(內(nèi)阻不計(jì)),電鍵和導(dǎo)線若干,他設(shè)計(jì)的電路如圖(a)所示,回答下列問題:
(1)根據(jù)圖(a),在實(shí)物圖(b)上完成連線________;
(2)調(diào)節(jié)變阻器的滑片至最________端(填“左”或“右”),將多用電表選擇開關(guān)拔至直流25mA擋,閉合電鍵;
(3)某次測量中,多用電表示數(shù)如圖(c),則通過二極管的電流為________mA;
(4)該同學(xué)得到的正向伏安特性曲線如圖(d)所示,由曲線可知,隨著兩端電壓增加,二極管的正向電阻________(填“增大、“減小”或“不變”);當(dāng)電流為15.0mA時(shí),正向電阻為________(結(jié)果取三位有數(shù)字)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,橫截面積為s=10cm2的上端開口氣缸固定在水平面上,質(zhì)量不計(jì)的輕活塞a下面封閉長度為l=30cm的理想氣體,上面通過輕繩與質(zhì)量為m=4kg重物b相連,重物b放在一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧上,彈簧下端固定在地面上,上端與重物b接觸,但不拴接,氣缸和光滑活塞a導(dǎo)熱性能良好。開始時(shí),外界溫度為T0=300K,彈簧彈力大小為F=20N,現(xiàn)緩慢降低溫度,已知外界大氣壓強(qiáng)始終為P0=1×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2,求:
①彈簧與b物體剛分離時(shí),氣缸中氣體的溫度;
②從開始狀態(tài)到b物體離開彈簧時(shí),氣體內(nèi)能減少了40J,則氣體與外界交換了多少熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小船以大小為 v1、方向與上游河岸成 θ 的速度(在靜水中的速度)從 A 處過河,經(jīng)過 t 時(shí)間正好到達(dá)正對(duì)岸的 B 處,F(xiàn)要使小船在更長的時(shí)間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對(duì)岸 B 處,在水流速度不變的情況下,可采取下列方法中的哪一種( )
A. 只要增大 v1 大小,不必改變 θ 角
B. 只要增大 θ 角,不必改變 v1 大小
C. 在增大 v1 的同時(shí),也必須適當(dāng)增大 θ 角
D. 在減小 v1 的同時(shí),也必須適當(dāng)減小 θ 角
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】羽毛球運(yùn)動(dòng)員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓,如圖是他表演時(shí)的羽毛球場地意圖.圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高,若林丹各次發(fā)球時(shí)羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動(dòng),則
A. 擊中甲、乙的兩球初速度
B. 擊中甲、乙的兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能不同
C. 假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓,用相同大小的速度發(fā)球可能擊中丁鼓
D. 擊中四鼓的羽毛球中,擊中丙鼓的初速度最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直線y=x與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ,直線x=d與y=x間有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=3×105V/m,另有一半徑R=m的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域I,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.9T,方向垂直坐標(biāo)平面向外,該圓與直線x=d和x軸均相切,且與x軸相切于S點(diǎn)。一帶負(fù)電的粒子從S點(diǎn)沿y軸的正方向以速度v0進(jìn)入圓形磁場區(qū)域I,經(jīng)過一段時(shí)間進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ,且第一次進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向與直線y=x垂直。粒子速度大小,粒子的比荷為,粒子重力不計(jì)。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)粒子在圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域工中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大;
(2)坐標(biāo)d的值;
(3)要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x軸的負(fù)半軸,則勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年12月17日,中國第一艘國產(chǎn)航母“山東艦”在海南三亞交付使用!吧綎|艦”的甲板由水平甲板和上翹甲板兩部分組成,利于艦載機(jī)滑躍式起飛,如圖所示。為方便研究艦載機(jī)的起飛過程,將甲板近似為如圖所示的軌道:水平軌道AB長L1=157.5m,傾斜軌道高h=6m,水平投影長L2=42.5m?傎|(zhì)量為3.0×104kg的某艦載機(jī),從A點(diǎn)以36km/h的初速度出發(fā),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為288km/h,進(jìn)入上翹甲板后,經(jīng)0.5s從C點(diǎn)起飛。該艦載機(jī)在起飛過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為8.0×105N,在水平軌道上的運(yùn)動(dòng)視為勻變速直線運(yùn)動(dòng),艦載機(jī)視為質(zhì)點(diǎn),航母靜止不動(dòng)。求艦載機(jī):
(1)在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度大小;
(2)在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的平均阻力大小;
(3)整個(gè)起飛階段平均速度的大小(結(jié)果保留整數(shù))。
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