【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑為R=0.4m的光滑四分之一圓弧，在B點(diǎn)與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，長(zhǎng)L=3.5m，CD段光滑，D端連一輕彈簧，現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在距A點(diǎn)高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點(diǎn)滑入圓弧軌道（），求：

（ⅰ）ABCD軌道在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大速率；

（ⅱ）小物體第一次演軌道返回A點(diǎn)時(shí)的速度大小。

【答案】①②

【解析】試題分析：①由題意分析可知，當(dāng)小物體沿運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)軌道的速率最大，設(shè)為vm，假設(shè)此時(shí)小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒：以初速度的方向?yàn)檎较颍挥蓜?dòng)量守恒定律可得： ，由機(jī)械能守恒得： ，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

②由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設(shè)為，假設(shè)此時(shí)小物體在豎直方向的分速度為，則對(duì)小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒得：

由能量守恒得：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得： ；

故小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出．已知板長(zhǎng)為L，板間距離為d，板間電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過平行金屬板的時(shí)間為t（不計(jì)粒子的重力），則

A. 在前時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為

B. 在后時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為

C. 粒子的出射速度偏轉(zhuǎn)角滿足

D. 粒子通過豎直位移前和后的過程，所用時(shí)間之比為2∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)于物理量的單位說法正確的是（　　）

A.彈性勢(shì)能的單位為瓦特（W）B.角速度的單位為弧度每秒（rad/s）

C.電容的單位為伏特每米（V/m）D.電動(dòng)勢(shì)的單位為焦耳（J）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔，PC與MN垂直。一群質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的粒子（不計(jì)重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域。粒子入射方向在與磁場(chǎng)B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)。則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度為（ ）

A． B．C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選擇：

A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為1.0Ω）

B．電壓表（量程3V）

C．電壓表（量程15V）

D．電流表（量程0.6A）

E．定值電阻（阻值為50Ω）

F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0-50Ω）

G．開關(guān)、導(dǎo)線若干

⑴為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，在如圖1所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用___________。

⑵實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用___________。（選填器材前的字母）

⑶實(shí)驗(yàn)中測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)并記錄在下表中。

序號(hào)

1

2

3

4

5

6

電壓U（V）

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流I（A）

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

請(qǐng)你將第5組數(shù)據(jù)描繪在圖2中給出的U－I坐標(biāo)系中并完成U－I 圖線；

⑷由此可以得到，此干電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)電阻r =________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

⑸有位同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室找來了一個(gè)電阻箱，用如圖3所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。閉合開關(guān)后，改變電阻箱阻值。當(dāng)電阻箱阻值為R1時(shí)，電流表示數(shù)為I1；當(dāng)電阻箱阻值為R2時(shí)，電流表示數(shù)為I2。已知電流表的內(nèi)阻為RA。請(qǐng)你用RA、R1、R2、I1、I2表示出電池的內(nèi)電阻r =_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=0.6kg的滑板靜止在光滑水平面上，其左端C距鎖定裝置D的水平距離l=0.5m，滑板的上表面由粗糙水平面和光滑圓弧面在B點(diǎn)平滑連接而成，粗糙水平面長(zhǎng)L=4m，圓弧的半徑R=0.3m．現(xiàn)讓一質(zhì)量m=0.3kg，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊以大小．方向水平向左的初速度滑上滑板的右端A．若滑板到達(dá)D處即被鎖定，滑塊返回B點(diǎn)時(shí)裝置D即刻解鎖，已知滑塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2．求：

（1）滑板到達(dá)D處前瞬間的速率；

（2）滑塊到達(dá)最大高度時(shí)與圓弧頂點(diǎn)P的距離；

（3）滑塊與滑板間摩擦產(chǎn)生的總熱量；

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩個(gè)水平平行金屬極板間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為E=2×106N/C和B1=0.1T，極板的長(zhǎng)度l=m，間距足夠大．在板的右側(cè)還存在著另一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲�，圓形區(qū)域的圓心O位于平行金屬極板的中線上，圓形區(qū)域的半徑R=m。有一帶正電的粒子以某速度沿極板的中線水平向右飛入極板后恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，飛出圓形磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°，不計(jì)粒子的重力，粒子的比荷=2×108C/kg。

（1）求粒子沿極板的中線飛入的初速度v0；

（2）求圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大��；

（3）在其他條件都不變的情況下，將極板間的磁場(chǎng)B1撤去，為使粒子飛出極板后不能進(jìn)入圓形區(qū)域的磁場(chǎng)，求圓形區(qū)域的圓心O離極板右邊緣的水平距離d應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S,導(dǎo)體單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n,金屬內(nèi)的自由電子電荷量為e,自由電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0,導(dǎo)體中通過的電流為I,以下說法中正確的有( )

A. 自由電子定向移動(dòng)的速率為v0

B. 自由電子定向移動(dòng)的速率為

C. 自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速

D. 自由電子定向移動(dòng)的速率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的物理學(xué)家是

A.安培B.伽利略C.牛頓D.開普勒

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