【題目】如圖所示,在豎直平面內固定一光滑圓弧軌道AB,軌道半徑為R=0.4 m,軌道最高點A與圓心O等高。有一傾角θ=30°的斜面,斜面底端C點在圓弧軌道B點正下方、距B點H=1.5 m。圓弧軌道和斜面均處于場強E=100 N/C、豎直向下的勻強電場中,F(xiàn)將一個質量為m=0.02 kg、帶電荷量為q=+2×1 0-3C的帶電小球從A點靜止釋放,小球通過B點離開圓弧軌道沿水平方向飛出,當小球運動到斜面上D點時速度方向恰與斜面垂直,并剛好與一個不帶電的以一定初速度從斜面底端上滑的物塊相遇。若物塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=,空氣阻力不計,g取10 m/s2,小球和物塊都可視為質點。求:
(1)小球經過B點時對軌道的壓力FNB;
(2)B、D兩點間的電勢差UBD;
(3)物塊上滑初速度v0滿足的條件。
【答案】(1)1.2 N 豎直向下 (2)120 V (3)v0≥m/s
【解析】(1)設小球到達B點的速度為vB,軌道對小球的支持力為FNB′,由動能定理和牛頓第二定律有:mgR+qER=mv-0①
FNB′-(mg+qE)=m②
由牛頓第三定律FNB′=FNB③
聯(lián)立①②③得:FNB=1.2 N,方向豎直向下。④
(2)設小球由B點到D點的運動時間為t,加速度為a,下落高度為h有:=tan θ⑤
Eq+mg=ma⑥
h=at2⑦
UBD=Eh⑧
聯(lián)立①⑤⑥⑦⑧得:UBD=120 V。⑨
(3)小球與物塊的運動示意圖如圖所示,設C、D間的距離為x,由幾何關系有:x=⑩
設物塊上滑時加速度為a′,由牛頓第二定律有:
mgsin θ+μmgcos θ=ma′
根據(jù)題意,要使物塊與小球相遇,有:≥x
聯(lián)立⑩得:v0≥m/s。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有關圓周運動的基本模型,下列說法正確的是( )
A. 如圖a,汽車通過拱橋(半徑為R)的最高點處最大速度不能超過
B. 如圖b所示是一圓錐擺,增大θ,但保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變
C. 如圖c,在光滑圓錐筒內做勻速圓周運動的同樣的小球,A受筒壁的支持力大
D. 如圖d,火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時,內軌對輪緣會有擠壓作用
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】豎直平面內有兩個半徑不同的半圓形光滑軌道,如圖所示,A、M、B三點位于同一水平面上,C、D分別為兩軌道的最低點,將兩個相同的小球分別從A、B處同時無初速釋放。則
A. 通過C、D時,兩球的線速度大小相等
B. 通過C、D時,兩球的角速度大小相等
C. 通過C、D時,兩球的機械能相等
D. 通過C、D時,兩球對軌道的壓力相等
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】人造衛(wèi)星不但可以探索宇宙,把它和現(xiàn)代的遙感設備相結合,還可快速實現(xiàn)地球資源調查和全球環(huán)境監(jiān)測.下列不同軌道衛(wèi)星,適宜擔當此任務的是( )
A. 同步定點衛(wèi)星
B. 赤道軌道衛(wèi)星
C. 極地軌道衛(wèi)星
D. 太陽同步衛(wèi)星
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所說的合力與兩個分力具有的作用效果,是指下列說法中的( )
A. 彈簧測力計的彈簧被拉長
B. 固定橡皮條的圖釘受拉力產生形變
C. 細繩套受拉力產生形變
D. 使橡皮條在某一方向上伸長到某一長度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,球A在光滑斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài),現(xiàn)擋板以底端為軸緩慢轉到水平位置的過程中擋板和斜面給小球的彈力FN1、FN2以下說法正確的是( )
A. FN1先變小后變大,FN2一直增大
B. FN1先變小后變大,FN2一直減小
C. FN1先變大后變小,FN2一直增大
D. FN1不變,FN2先增大后減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列四幅圖涉及到不同的物理知識,其中說法正確的是
A. 圖甲:普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學的奠基人
B. 圖乙:波爾理論指出氫原子能級是分立的,所以原子輻射光子的頻率是不連續(xù)的
C. 圖丙:盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果,提出了原子的核式結構模型
D. 圖。焊鶕(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣,可以說明電子具有粒子性
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在某一旅游景區(qū),建有一山坡滑草運動項目。該山坡可看成傾角θ=37°的斜面,一名游客連同滑草裝置總質量m=80 kg,他從靜止開始勻加速下滑,在時間t=5 s內沿斜面滑下的位移x =50 m。(不計空氣阻力,取g=10m/s2)
求:
(1)游客在斜坡上的加速度大;
(2)滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ ;
(3)設游客滑下50 m后進入水平草坪,試求游客在水平面上滑動的最大距離。(游客從斜坡轉入水平草坪運動時速率不變,且滑草裝置與草皮間的動摩擦因數(shù)處處相同)(結果可以保留根號)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,質量為m的小猴子在蕩秋千,大猴子用水平力F緩慢將秋千拉到圖示位置后由靜止釋放,此時藤條與豎直方向夾角為θ,小猴子到藤條懸點的長度為L,忽略藤條的質量。在此過程中正確的是( )
A.緩慢上拉過程中拉力F做的功WF=FLsin θ
B.緩慢上拉過程中小猴子重力勢能增加mgLcos θ
C.小猴子再次回到最低點時重力的功率為零
D.由靜止釋放到最低點小猴子重力的功率逐漸增大
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com