【題目】如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,有一長為l的細線,細線的一端固定在O點,另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動,已知O點到斜面底邊的距離為L,求:

(1)小球通過最低點B時的速度大;

(2)若小球運動到B點時細線斷裂不考慮斷裂時的能量損失,小球運動到斜面底邊時到C點為AB連線與底邊的交點的距離;

(3)lL滿足什么關(guān)系時,第問計算出的距離最大,并求出最大距離。

【答案】(1) (2) (3)當時,最大距離為

【解析】(1)小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動,則小球通過A點時細線的拉力為零,根據(jù)向心力公式有:

解得:;

小球從A點運動到B點,根據(jù)機械能守恒定律有:

解得:;

即:小球通過最低點B時的速度大小為;

(2)小球運動到B點時細線斷裂,小球在平行底邊方向做勻速運動,在垂直底邊方向做初速為零的勻加速度運動:

有:,;

解得:;

即:小球運動到斜面底邊時到C點為AB連線與底邊的交點的距離為;

(3)由數(shù)學知識知,當,即時,距離最大;

故有:;

即:當lL滿足關(guān)系時,第問計算出的距離最大,最大距離為。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為糧袋的傳送裝置,已知AB間長度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,工作時運行速度為v,糧袋與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,正常工作時工人在A點將糧袋放到運行中的傳送帶上,關(guān)于糧袋從AB的運動,以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)( )

A. 糧袋到達B點的速度與v比較,可能比v大,也可能與v相等或比v

B. 糧袋開始運動的加速度為gsinθcosθ),若L足夠大,則以后將一定以速度v做勻速運動

C. μ≤tanθ,則糧袋從AB一定一直是做加速運動

D. 不論μ多大,糧袋從AB一直勻加速運動,且agsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直面上某區(qū)域內(nèi)左側(cè)存在寬度ab=0.75L勻強電場,場強E,方向豎直向上,右側(cè)存在一有界勻強磁場,寬度bcL,方向垂直紙面向外,be為電場與磁場的分界線。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(重力不計)從a點沿ab方向以初速度v0射入電場,從be邊上的g點進入磁場。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)求g點到b點的距離;

(2)要使電子從bc邊射出磁場,求磁感應(yīng)強度大小的范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)電阻(幾千歐),實驗室提供直流電源的電動勢為6V,內(nèi)阻忽略不計;

(1)請完成圖乙的實物連接__________

(2)在該實驗中,認為當變阻器的滑片P不動時,無論電阻箱的阻值如何增減,aP兩點間的電壓保持不變;請從下列滑動變阻器中選擇最恰當?shù)氖牵?/span>__________;

A.變阻器A0-2000Ω0.1A B.變阻器B0-20Ω,1A C.變阻器C0-5Ω1A

(3)連接好線路后,先將變阻器滑片P調(diào)到最______端,并將電阻箱阻值調(diào)到_______(填“0”最大),然后閉合電鍵S,調(diào)節(jié)P,使電壓表滿偏,此后滑片P保持不動;

(4)調(diào)節(jié)變阻箱的阻值,記錄電壓表的讀數(shù);最后將電壓表讀數(shù)的倒數(shù)與電阻箱讀數(shù)R描點,并畫出圖丙所示的圖線,由圖象得,待測電壓表的內(nèi)阻值為________Ω。(保留兩位有效數(shù)字)     

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的足夠長的斜面上橫放一電阻可忽略不計的金屬桿,如圖所示,讓金屬桿從靜止向下運動一段時間.已知此時間內(nèi)重力做了的功,金屬桿克服安培力做了的功,下列關(guān)于此過程的講法不正確的是(

A. 此過程中動能增加了(

B. 此過程中機械能增加了(

C. 此過程中重力勢能減少了

D. 此過程中回路中產(chǎn)生了的電能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻和滑動變阻器R,P為滑動變阻器的滑動觸頭,在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,則

A.保持Q的位置不,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變大

B.保持Q的位置不,將P向上滑動時,電流表讀數(shù)變小

C.保持P的位置不,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變大

D.保持P的位置不,將Q向上滑動時,電流表讀數(shù)變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里,彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣,金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為,已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm,閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2,判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖。勵磁線圈產(chǎn)生的勻強磁場方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是

A. 僅增大勵磁線圈中電流,電子束徑跡的半徑變大

B. 僅提高電子槍加速電壓,電子束徑跡的半徑變大

C. 僅增大勵磁線圈中電流,電子做圓周運動的周期將變大

D. 僅提高電子槍加速電壓,電子做圓周運動的周期將變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖),沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當汽車速度增加到某一值時,它將成為脫離地面繞地球做圓周運動的“航天汽車”。不計空氣阻力,已知地球的半徑R=6400km。下列說法正確的是(  )

A. 汽車在地面上速度增加時,它對地面的壓力增大

B. 當汽車速度增加到7.9km/s,將離開地面繞地球做圓周運動

C. 此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運動的最小周期為1h

D. 在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計測量物體的重力

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