【題目】如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道ABC與傾角為θ=37°的粗糙斜面軌道DC相切于C,圓軌道的直徑AC與斜面垂直.質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)左上方距A高為h的斜面上方P點(diǎn)以某一速度水平拋出,剛好與半圓軌道的A點(diǎn)相切進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè),之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與拋出點(diǎn)等高的D處.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,取R=h,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)小球被拋出時(shí)的速度v0;

(2)小球到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)軌道的壓力大;

(3)小球從CD過程中摩擦力做的功W.

【答案】(1) (2)5.6mg,方向豎直向下 (3)

【解析】

試題小球從PA過程做平拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)豎直方向分速度,作出速度分解圖,即可求得小球被拋出時(shí)的速度v0;對(duì)于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,重力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理求解小球從CD過程中摩擦力做的功Wf。

(1)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí),速度與水平方向的夾角為θ,如圖所示.


根據(jù)速度位移公式:

由幾何關(guān)系得:

解得:

(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)知過程中,重力做功為零,根據(jù)動(dòng)能定理得知,小球沿斜面上滑過程中克服摩擦力做的功等于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能,則有:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】用力將重物豎直提起,先是從靜止開始勻加速上升,緊接著勻速上升.如果前后兩過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,不計(jì)空氣阻力,則( )

A. 加速過程中拉力的功一定比勻速過程中拉力的功大

B. 勻速過程中拉力的功比加速過程中拉力的功大

C. 兩過程中拉力的功一樣大

D. 上述三種情況都有可能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,該電路在測量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的同時(shí)也能完成對(duì)未知電阻Rx的測量。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:

A.待測電阻Rx (10歐姆)

B.電源(四節(jié)干電池)

C.電阻箱(0~99.9歐姆)

D.伏特表V1(量程6V,內(nèi)阻約8千歐姆)

E.伏特表V2(量程3V,內(nèi)阻約4千歐姆)

(1)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,讓電壓表V2接近滿偏,并讀出兩個(gè)電壓表的讀數(shù)。逐漸增加電阻箱的阻值,并分別讀出兩只電壓表讀數(shù)。則隨著電阻箱阻值的增加,電壓表V1讀數(shù)_______,電壓表V2讀數(shù)_______。(增加減小”)

(2)如果縱坐標(biāo)表示兩個(gè)電壓表讀數(shù)之比,橫坐標(biāo)表示電阻箱的阻值R,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖像如圖一。則待測電阻Rx =________Ω。

(3)如果縱坐標(biāo)表示某電壓表讀數(shù)U,橫坐標(biāo)表示兩個(gè)電壓表讀數(shù)之差與電阻箱阻值的比值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖像如圖二其中能讀出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的是_______(“Ⅰ圖線“Ⅱ圖線”)。兩圖線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為____A,縱坐標(biāo)為_____V(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車由靜止開始在平直的公路上行駛,050s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示,下列說法中正確的是( )

A. 汽車行駛的最大速度為20m/s

B. 汽車在4050s內(nèi)的速度方向和010s內(nèi)的速度方向相反

C. 汽車在50s末的速度為零

D. 050s內(nèi)汽車行駛的總位移為900m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)裝置中,橡皮條的一端固定在P點(diǎn),另一端被小明用A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉伸至O點(diǎn),F1、F2分別表示A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)的讀數(shù),則在圖示位置時(shí),合力一定________(選填大于”、“小于等于”)F1.現(xiàn)小明將彈簧測力計(jì)B從圖示位置開始順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),而保證結(jié)點(diǎn)O的位置和彈簧測力計(jì)A的拉伸方向不變,則在此過程中F1、F2的變化情況是:____________

A.F1減小,F2減小B.F1減小,F2增大

C.F1減小,F2先增大后減小D.F1減小,F2先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一條不可伸長的輕繩長為R,一端懸于天花板上的O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))。現(xiàn)有一個(gè)高為h,質(zhì)量為M的平板車P,在其左端放有一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊Q(可視為質(zhì)點(diǎn)),小物塊Q正好處在懸點(diǎn)O的正下方,系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60°角,由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)剛好與Q發(fā)生正碰,碰撞時(shí)間極短,且無能量損失。已知Q離開平板車時(shí)的速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,M:m=4:1,重力加速度為g。求:

(1)小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大;

(2)平板車P的長度為多少;

(3)小物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離為多少。

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【題目】下列說法正確的是( )

A. 在鐵塊熔化成鐵水的過程中,溫度不變,內(nèi)能也不變

B. 物體運(yùn)動(dòng)的速度增大,則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大,物體的內(nèi)能增大

C. 、兩物體的溫度相同時(shí),內(nèi)能相同,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也相同

D. 兩物體的溫度相同時(shí), 、兩物體的內(nèi)能可能不同分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率也可能不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí):

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的敘述中,正確的有_____________

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)要使兩限位孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定,以減少紙帶下落過程中的阻力

B.必須用天平測出重錘的質(zhì)量

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)要先閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān),再釋放重錘

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源

E.驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢(shì)能的參考平面

(2)電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上,下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,從起始點(diǎn)O開始,將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、CD……,

如果已知重錘的質(zhì)量為1. 0 kg,電火花計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí),重錘的動(dòng)能為_______J(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

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【題目】如圖所示,厚度為h、寬為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的前后側(cè)面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中,當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí),在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)電勢(shì)差U、電流I(方向如圖)和B關(guān)系為,式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下:外部磁場的洛侖茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè),在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷,從而形成橫向電場,橫向電場對(duì)電子施加與洛侖茲力方向相反的靜電力,當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí),導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子定向流動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為υ,電荷量為e,導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)為n。回答下列問題:

(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)   高于”、“低于等于)下側(cè)面的電勢(shì)。

(2)求霍爾系數(shù)k的表達(dá)式,寫出必要的推導(dǎo)過程。

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