【題目】如圖，固定的粗糙直桿ABC與水平地面成θ=37°角，其中AB長(zhǎng)度S1=2m，是BC長(zhǎng)度的2倍。質(zhì)量m=1kg的小環(huán)套在直桿上，在與直桿成θ角的恒力F作用下，環(huán)與直桿的下表面發(fā)生擠壓形變，環(huán)與桿之間的μ=0.5。環(huán)從桿的底端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小環(huán)到達(dá)B時(shí)撤去F，恰能運(yùn)動(dòng)到C（不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。

（1）求小環(huán)在BC段運(yùn)動(dòng)的加速度a及B點(diǎn)的速度大小vB；

（2）作出AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)小環(huán)的受力圖，并求出F的大��；

（3）若在桿上不同位置撤去外力F，則小環(huán)飛離軌道后，落地時(shí)動(dòng)能的范圍是多大？ （以地面為零勢(shì)能面）

【答案】(1) 　 (2) （3）18J≤EK≤33J

【解析】（1）撤去拉力后，環(huán)受重力、彈力、摩擦力，沿桿方向，根據(jù)牛頓第二定律：

，

從B到C，根據(jù)速度位移關(guān)系：

（2）AB段小環(huán)的受力如圖所示：

根據(jù)牛頓第二定律：

解得：F=14N；

（3）到C點(diǎn)速度為零，落地動(dòng)能最小；全程F作用，到C點(diǎn)時(shí)速度最大，落地動(dòng)能最大。

從C點(diǎn)自由下落，

落地最小動(dòng)能

在C點(diǎn)有最大速度：

落地最大動(dòng)能，

落地時(shí)動(dòng)能的范圍是

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則（ ）

A. 在0～1s內(nèi)，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 在1s～2s內(nèi)，物體向左運(yùn)動(dòng)

C. 在1s～3s內(nèi)，物體的加速度不變

D. 在2s末，物體回到出發(fā)點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室找到一個(gè)廢舊的多用電表，于是拆開(kāi)進(jìn)行研究。

(1)同學(xué)們按圖甲所示的電路、用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)阻rg。已知電流計(jì)G的量程為200μA。實(shí)驗(yàn)室除了提供開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有以下器材，電位器(一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))R2應(yīng)選用_______(選填“C”或“D”)。

A．電源(電動(dòng)勢(shì)6 V)

B．電阻箱R1(0～999.9Ω)

C．電位器(0～5kΩ)

D．電位器(0～50kΩ)

(2)同學(xué)們測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻步驟如下，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟中的填空。

①對(duì)照電路圖連接電路，檢查無(wú)誤后，將R2的阻值調(diào)至最大；

②閉合S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；

③閉合S1，保持R2的阻值不變，調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；

④讀出R1的阻值為280.0Ω，則被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為____Ω，該測(cè)量值_____實(shí)際值(選填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

(3)圖乙是該多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：

①圖中A是_____表筆(填“紅”或“黑”)；

②開(kāi)關(guān)S調(diào)到______和______位置上測(cè)量的是電阻。測(cè)量電流時(shí)，開(kāi)關(guān)S調(diào)到_____位置的量程比較大。(填寫(xiě)圖乙中相應(yīng)位置的數(shù)字代號(hào))。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中xOy平面的第一象限內(nèi)，分布有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)，第二、三象限內(nèi)分布有垂直紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限內(nèi)分布有垂直紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在x軸上有一個(gè)垂直于y軸的平板OM，平板上開(kāi)有一個(gè)小孔P，在y軸負(fù)方向上距O點(diǎn)為的粒子源S可以向第四象限平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射粒子，且。設(shè)發(fā)射的粒子速度大小v均為，除了垂直x軸通過(guò)P點(diǎn)的粒子可以進(jìn)入電場(chǎng)，其余打到平板上的粒子均被吸收。已知粒子的比荷為，重力不計(jì)，試問(wèn)：

（1）P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為多少？

（2）粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)第一次進(jìn)入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)后到達(dá)y軸的位置與O點(diǎn)的距離為多少？

（3）要使離開(kāi)電場(chǎng)的粒子能回到粒子源S處，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為多大？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】【分析】由洛侖茲力提供向心力，從而得到在和四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，求出P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離，從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),由類平拋運(yùn)動(dòng)相應(yīng)規(guī)律就能求出類平拋運(yùn)動(dòng)的勻速位移；粒子離開(kāi)電場(chǎng)后進(jìn)入B2磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),先求出離開(kāi)電場(chǎng)磁場(chǎng)的速度方向,當(dāng)再次回到y軸時(shí)根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性與y軸的夾角相等,但要注意的是可以是直接回到S點(diǎn),也可能是在B1中偏轉(zhuǎn)后回到S處,所以要分兩種情況進(jìn)行考慮.由出發(fā)點(diǎn)和S點(diǎn)的距離求出做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,再由洛侖茲力提供向心力從而求出B2.

解：（1）粒子從S射出經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后，能從P點(diǎn)垂直x軸通過(guò)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示，由公式可知，

粒子的軌道半徑，

由幾何關(guān)系可知： ，則，

由此可知點(diǎn)距O點(diǎn)的距離；

（2）

粒子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，

x軸方向位移為： ，

y軸方向位移為： ，

加速度為： ，

則粒子到達(dá)y軸位置與O點(diǎn)的距離為： ；

（3）

設(shè)粒子在y軸射出電場(chǎng)的位置到粒子源S的距離為H，則，

設(shè)粒子在y軸射出電場(chǎng)的速度方向與y軸正方向夾角為，

由，可知： ，

則粒子射入磁場(chǎng)的速度大小，

粒子能回到粒子源S處可分以下兩種情況處理：

粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后直接回到粒子源S處，如圖乙所示。

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可知， ，

則，

由公式，得到；

②粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)再回到離子源S處，如圖丙所示。

則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)半徑，

由幾何關(guān)系可知， ，

則，

由公式，

得到

【題型】解答題
【結(jié)束】
13

【題目】（1）下列說(shuō)法正確的是_________。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小

B.兩個(gè)分子間距離減小時(shí)，它們之間的分子勢(shì)能一定減小

C.溫度總是從分子平均動(dòng)能大的物體向分子平均動(dòng)能小的物體轉(zhuǎn)移

D.一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣，吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能

E.干濕泡溫度計(jì)的干泡與濕泡的示數(shù)差越小，則相對(duì)濕度越大，人感覺(jué)潮濕

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩端封閉的U形管中裝有水銀，分別封閉住A、B兩部分氣體，當(dāng)它們溫度相同且A、B端豎直向上放置，靜止時(shí)左右液面高度差為h，以下說(shuō)法中正確的是

（ ）

A. 當(dāng)U形管由圖示位置開(kāi)始下落時(shí)，則水銀柱高度差h變小

B. U形管加速下落過(guò)程中（a=g），兩部分氣體的壓強(qiáng)差比靜止時(shí)大

C. 使A、B兩部分氣體降低相同的溫度，則水銀柱高度差h變大

D. 兩部分氣體升高到相同的溫度后，兩部分氣體的壓強(qiáng)差比升溫前大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）利用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的有______。

A．斜槽軌道必須光滑

B．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平

C．每次釋放小球的位置可以不同

D．每次必須由靜止開(kāi)始釋放小球

（2）利用如圖1所示的電路可以測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。

① 現(xiàn)有電壓表（0～3V）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：

A．電流表（0～0.6A） B．電流表（0～3A）

C．滑動(dòng)變阻器（0～20） D．滑動(dòng)變阻器（0～100）

實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____。（選填相應(yīng)器材前的字母）

② 在圖2中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按圖1將電路連線補(bǔ)充完整。

③ 實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖3的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫(huà)出U-I圖線。

序號(hào)

1

2

3

4

5

6

電壓U（V）

1.35

1.30

1.25

1.20

1.15

1.10

電流I（A）

0.12

0.14

0.24

0.30

0.36

0.42

圖3

④ 根據(jù)圖3可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E =______V，內(nèi)電阻r =/span>______ 。

⑤ 小明同學(xué)學(xué)習(xí)了電源的相關(guān)知識(shí)后，制作了如圖4所示的水果電池。

圖4 圖5

為了測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)，他從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了靈敏電流表（內(nèi)阻未知，且不可忽略）、電阻箱、開(kāi)關(guān)以及若干導(dǎo)線，設(shè)計(jì)了如圖5所示的電路圖。你認(rèn)為小明同學(xué)能否準(zhǔn)確測(cè)出水果電池的電動(dòng)勢(shì)，并說(shuō)明理由。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，粗糙直軌道AB與水平方向的夾角θ＝37°；曲線軌道BC光滑且足夠長(zhǎng)，它們?cè)?/span>B處光滑連接。一質(zhì)量m＝0.2kg的小環(huán)靜止在A點(diǎn)，在平行于AB向上的恒定拉力F的作用下，經(jīng)過(guò)t＝0.8s運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，立即撤去拉力F，小環(huán)沿BC軌道上升的最大高度h=0.8m。已知小環(huán)與AB間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）小環(huán)上升到B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（2）拉力F的大��；

（3）簡(jiǎn)要分析說(shuō)明小環(huán)從最高點(diǎn)返回A點(diǎn)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，“倫敦眼”(The London Eye)是世界著名的觀景摩天輪，它總高度135米(443英尺)，屹立于倫敦泰晤士河南畔的蘭貝斯區(qū)�，F(xiàn)假設(shè)摩天輪正繞中間的固定軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則對(duì)于坐在座椅上觀光的游客來(lái)說(shuō)，正確的說(shuō)法是 （ ）

A. 因?yàn)槟μ燧喿鰟蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，所以游客受力平衡

B. 當(dāng)摩天輪轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，游客處于失重狀態(tài)

C. 因?yàn)槟μ燧喿鰟蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，所以游客的機(jī)械能守恒

D. 當(dāng)摩天輪轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，座椅對(duì)游客的支持力小于所受的重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一橫截面是直角三角形ABC的透明介質(zhì)，其中∠B=90°，∠C=30°， D、E點(diǎn)是斜邊的三等分點(diǎn)，AC=3l，在底邊BA的延長(zhǎng)線上有一復(fù)色點(diǎn)光源S，光源S與A的距離為l。光源S發(fā)出兩束色光a、b分別照射到斜邊上的E、D點(diǎn)，經(jīng)過(guò)斜邊折射后進(jìn)入透明介質(zhì)中的光線均平行于底邊AB，然后在BC邊第一次射出透明介質(zhì)。已知光在真空中的速度為c。求：

①透明介質(zhì)對(duì)a光的折射率；

②b光第一次在透明介質(zhì)中傳播的時(shí)間。

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