【題目】如圖所示,質(zhì)量為m3=2kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑為R=0.3m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧,滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。質(zhì)量為m2=3kg的物體2(可視為質(zhì)點(diǎn))放在滑道的B點(diǎn),現(xiàn)讓質(zhì)量為m1=1kg的物體1(可視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)由靜止釋放,兩物體在滑道上的C點(diǎn)相碰后粘為一體(g=10m/s2)。求:
(1)物體1從釋放到與物體2恰好將要相碰的過程中,滑道向左運(yùn)動(dòng)的距離;
(2)若CD=0.2m,兩物體與滑道的CD部分的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.15,求在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能;
(3)物體1、2最終停在何處?
【答案】(1)0.15m ;(2)0.3J ;(3)D點(diǎn)左側(cè)離D點(diǎn)為0.05 m處。
【解析】
(1)物體1從釋放到與物體2碰撞前瞬間,物體1、滑道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,設(shè)物體1水平位移大小為x1,滑道水平位移大小為x3,有:
0=m1x1-m3x3①
x1=R
解得
x3==0.15m②
(2)設(shè)物體1、2剛要相碰時(shí)物體1的速度大小為v1,滑道的速度大小為v3,對(duì)物體1和滑道組成的系統(tǒng),由機(jī)械能守恒定律有
③
由動(dòng)量守恒定律有
0=m1v1-m3v3④
設(shè)物體1和物體2相碰后的共同速度大小為v2,對(duì)物體1、2組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律有
m1v1=(m1+m2)v2⑤
彈簧第一次被壓縮到最短時(shí),由動(dòng)量守恒定律可知物體1、2和滑道速度均為零,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,設(shè)為Epm。
從物體1、2碰撞后到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中,由能量守恒定律有
⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)可以求得
Epm=0.3J
(3)分析可知物體1、2和滑道最終將靜止,設(shè)物體1、2相對(duì)滑道CD部分運(yùn)動(dòng)的路程為s,由能量守恒定律有
代入數(shù)據(jù)可得
s=0.25m
所以物體1、2最終停在D點(diǎn)左側(cè)離D點(diǎn)為0.05m處。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】以下說法正確的是
A.非線性元件不能用計(jì)算電阻
B.電源的輸出功率越大,電源的效率越高
C.通過導(dǎo)體單位面積的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D.電路中無論電阻怎樣連接,該電路消耗的電功率總等于各個(gè)電阻消耗的電功率之和
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于光滑金屬導(dǎo)軌平面向外,導(dǎo)軌左右兩端電路所在區(qū)域均無磁場(chǎng)分布。垂直于導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒接入電路的長度為L、電阻為R,在外力作用下以速度v0從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。小燈泡電阻為2R,滑動(dòng)變阻器總阻值為4R。圖示狀態(tài)滑動(dòng)觸頭位于a、b的正中間位置,此時(shí)位于平行板電容器中的P處的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。電路中其余部分電阻均不計(jì),各接觸處都接觸良好。且導(dǎo)軌足夠長,則下列判斷正確的是
A.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng),則小燈泡將變暗
B.若將滑動(dòng)變阻器的滑片向a端移動(dòng),則液滴將向上運(yùn)動(dòng)
C.圖示狀態(tài)下,△t時(shí)間內(nèi)流過小燈泡的電荷量為
D.圖示狀態(tài)下,△t時(shí)間內(nèi)滑動(dòng)變阻器消耗的電能為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài) C過程的p—V圖象,且AB∥V軸,BC∥p軸。已知?dú)怏w在狀態(tài)C時(shí)的溫度為300 K,下列說法正確的是
A.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中做等壓變化
B.氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為600 K
C.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中對(duì)外界做功
D.氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中吸熱
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,豎直長直導(dǎo)線右側(cè)固定的矩形線框與長直導(dǎo)線位于同一平面內(nèi),導(dǎo)線中通有向下的電流,當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示時(shí),關(guān)于線框中的感應(yīng)電流及線框受到的安培力,下列說法正確的是
A. 感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向且逐漸增大,線框受到的安培力方向向左
B. 感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向且逐漸增大,線框受到的安培力方向向右
C. 感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向且逐漸減小,線框受到的安培力方向向左
D. 感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向且逐漸減小,線框受到的安培力方向向右
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( 。
A.在核反應(yīng)中,比結(jié)合能小的原子核變成比結(jié)合能大的原子核時(shí),會(huì)釋放核能
B.衰變中產(chǎn)生的射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,核外電子的動(dòng)能減小
D.紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng),則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí),從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從豎直虛線上的P點(diǎn)以初速度v0水平向左射出,在下列不同情形下,粒子經(jīng)過一段時(shí)間后均恰好經(jīng)過虛線右側(cè)的A點(diǎn)。巳知P、A兩點(diǎn)連線長度為l,連線與虛線的夾角為α=37°,不計(jì)粒子的重力,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)若在虛線左側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B1;
(2)若在虛線上某點(diǎn)固定一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷,粒子恰能繞該負(fù)點(diǎn)電荷做圓周運(yùn)動(dòng),求該負(fù)點(diǎn)電荷的電荷量Q(已知靜電力常量為是);
(3)若虛線的左側(cè)空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),右側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子從P點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中在磁場(chǎng)、電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間恰好相等,求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B2和勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E.
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【題目】為觀察電荷在導(dǎo)體上的分布規(guī)律,將一個(gè)大的導(dǎo)體安放在絕緣支架上,并使導(dǎo)體帶上負(fù)電荷,如圖所示.用帶絕緣柄的小驗(yàn)電球P接觸導(dǎo)體上的各點(diǎn),再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,通過驗(yàn)電器金箔片的張角判斷各點(diǎn)的帶電情況.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用P接觸導(dǎo)體上的A點(diǎn),再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔片張角較。
②用P接觸導(dǎo)體上的B點(diǎn),再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔片張角較大:
③用P與導(dǎo)體的尖端C點(diǎn)接觸,再與不帶電的驗(yàn)電器接觸,發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金箔張角最大.由此可以確定:
(1)電荷在導(dǎo)體表面的分布是 ______ (選填“均勻”或“不均勻”)的.突出的位置,電荷比較 ______ ;平坦的位置,電荷比較 ______ (選填“密集”或”稀疏”)
(2)比較導(dǎo)體外A、B、C三點(diǎn)附近電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,其中電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是 ______ 點(diǎn)附近;電場(chǎng)強(qiáng)度最小的是 ______ 點(diǎn)附近.(選填“A”、“B”或“C”)
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【題目】平行板電容器 C 與三個(gè)可變電阻器 R1、R2、R3 以及電源連成如圖所示的電路。閉合開關(guān) S 待電路穩(wěn)定后,電容器C 兩極板帶有 一定的電荷。要使電容器所帶電荷量增加,以下方法中可行的是 ( )
A. 只增大R1,其他不變
B. 只增大R2,其他不變
C. 只減小R3,其他不變
D. 只減小 a、b 兩極板間的距離,其他不變
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