【題目】如圖所示,光滑圓弧形凹槽ABC放在水平地面上,O為圓心,A、C兩點(diǎn)等高且為圓弧邊緣,B為最低點(diǎn),張角∠AOC可隨意調(diào)節(jié),圓弧半徑r=0.5m,F(xiàn)將OA與豎直方向的夾角θ1調(diào)為53°,把一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小球從水平桌面的邊緣P點(diǎn)以v0=3m/s向右水平拋出,該小球恰能從A點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入凹槽。已知sin53°=0.8,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
(1)求小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)求小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(3)改變?chǔ)?/span>1和v0的大小,同時(shí)把凹槽在水平地面上左右移動(dòng),使小球仍能從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入凹槽。若PA與豎直方向的夾角為θ2,試證明:。
【答案】(1)5m/s (2)6.8N(3)見(jiàn)解析;
【解析】
試題分析:(1)將小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)的速度vA分解,有:
解得:
(2)小球從A到B的過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律有
在B點(diǎn),對(duì)小球有:
代入數(shù)據(jù)解得
由牛頓第三定律知,小球經(jīng)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓槽的壓力大小為6.8N。
(3)小球能從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,說(shuō)明其經(jīng)A點(diǎn)時(shí)的速度vA與水平方向的夾角為θ1。設(shè)它從P到A的時(shí)間為t,則有:
所以有:,得證
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰直角三角形,OBC為半徑R=10 cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑。已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為n1=,n2=。
①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;
②求兩個(gè)亮斑間的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上, 木板B放在水平地面上,B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上。B不能左右運(yùn)動(dòng),在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C、A、B、C的質(zhì)量均為m,給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v,小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),為保證小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn),且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起,(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力),最低點(diǎn)瞬時(shí)速度必須滿足()
A.最小值 B.最大值
C.最小值 D.最大值
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為“嫦娥三號(hào)”登月軌跡示意圖。圖中M點(diǎn)為環(huán)地球運(yùn)動(dòng)的近地點(diǎn),N為環(huán)月球運(yùn)動(dòng)的近月點(diǎn)。a為環(huán)月運(yùn)行的圓軌道,b為環(huán)月球運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.“嫦娥三號(hào)”在環(huán)地球軌道上的運(yùn)行速度大于11.2km/s
B.“嫦娥三號(hào)”在M點(diǎn)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)應(yīng)點(diǎn)火加速
C.設(shè)“嫦娥三號(hào)”在圓軌道a上經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度為a1,在橢圓軌道b上經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度為a2,則a1>a2
D.“嫦娥三號(hào)”在圓軌道a上的機(jī)械能等于在橢圓軌道b上的機(jī)械能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在樓道內(nèi)傾斜天花板上安裝燈泡。將一根輕繩的兩端分別固定在天花板上的a、b兩點(diǎn),另取一根輕繩將燈泡懸掛在O點(diǎn),繩Oa水平,整個(gè)裝置靜止,F(xiàn)保持O點(diǎn)位置不變,對(duì)燈泡施加一個(gè)水平向右的拉力,使它稍向右移動(dòng)一小段距離,兩繩中拉力F1和F2的變化情況是
A. F1減小 B. F1不變 C. F2減小 D. F2不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是某小組驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置,在滑塊上安裝一遮光條與拉力傳感器,把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上,通過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連,光電門安裝在B處。測(cè)得滑塊(含遮光條和拉力傳感器)質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為、遮光條的寬度為,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>。當(dāng)氣墊導(dǎo)軌充氣后,將滑塊在圖示A位置由靜止釋放后,拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F,光電門記錄的時(shí)間為。
(1)實(shí)驗(yàn)中是否要求鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M? (填“是”或“否”);
(2)測(cè)得AB之間的距離為L(zhǎng),則對(duì)滑塊驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為 (用以上對(duì)于物理量的符號(hào)表示);
(3)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,可采取的方法是( )
A、增大AB之間的距離
B、減少鉤碼的總質(zhì)量
C、增大滑塊的質(zhì)量
D、減少遮光條的寬度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(a)所示為磁懸浮列車模型,質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上.位于磁場(chǎng)中的正方形金屬框ABCD為動(dòng)力源,其質(zhì)量m=1kg,邊長(zhǎng)為1m,電阻為Ω.與絕緣板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,OO′為AD、BC的中線.在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動(dòng)的磁場(chǎng),OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖(b)所示,CD恰在磁場(chǎng)邊緣以外;OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)如圖(c)所示,AB恰在磁場(chǎng)邊緣以內(nèi)(g=10m/s2).若絕緣板足夠長(zhǎng)且認(rèn)為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.
(1)若金屬框固定在絕緣板上,則金屬框從靜止釋放后,其整體加速度為多少?
(2)若金屬框不固定,金屬框的加速度又為多少?此時(shí)絕緣板是否靜止,若不靜止,其加速度又是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】采用讓重物自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘。
(1)為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材,還需要的器材有(多選) 。
A.天平 B.秒表 C.刻度尺 D.220V交流電源
(2)需要測(cè)量物體由靜止開(kāi)始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案:
A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并測(cè)出下落時(shí)間t,通過(guò)v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v。
B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過(guò)計(jì)算出瞬時(shí)速度v。
C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,計(jì)算出瞬時(shí)速度v,并通過(guò)計(jì)算出高度h。
D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,計(jì)算出瞬時(shí)速度v。
以上方案中只有一種正確,正確的是 。(填入相應(yīng)的字母)
(3)甲同學(xué)從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶,如圖所示。選取紙帶上連續(xù)打出的5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)與起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2。已知重錘的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為f,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。從起始點(diǎn)O開(kāi)始到打下C點(diǎn)的過(guò)程中,重錘重力勢(shì)能的減小量為△EP= ,重錘動(dòng)能的增加量為△EK= 。在誤差充許的范圍內(nèi),如果△EP=△EK,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
(4)乙同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每?jī)蓚(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為1、2、3、4、5、6、7,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v。各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
計(jì)數(shù)點(diǎn) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h/m | 0.124 | 0.194 | 0.279 | 0.380 | 0.497 | 0.630 | 0.777 |
v/(m·s-1) | 1.94 | 2.33 | 2.73 | 3.13 | 3.50 | ||
v2/(m2·s-2) | 3.76 | 5.43 | 7.45 | 9.80 | 12.25 |
他在如圖所示的坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v2-h(huán)圖線。由圖線可知,重錘下落的加速度g′=________ m/s2(保留三位有效數(shù)字);若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80 m/s2,如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′=________,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸,只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過(guò)。PQ的左右兩側(cè)有兩個(gè)對(duì)稱的直角三角形區(qū)域,左側(cè)的區(qū)域分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),F(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿不同方向射向左側(cè)三角形區(qū)域,不考慮電子間的相互作用。已知電子的電量為e,質(zhì)量為m,在中,OA=l,。
(1)求能通過(guò)PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點(diǎn)入射時(shí)與y軸的夾角;
(2)若以最大速度通過(guò)PQ界面的電子剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收,求電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(3)在滿足第(2)的情況下,求所有能通過(guò)PQ界面的電子最終穿越x軸的區(qū)間寬度。
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