【題目】如圖所示,位于豎直面內(nèi)的曲線軌道的最低點B的切線沿水平方向,且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R=0.40m的光滑圓形軌道平滑連接.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的滑塊(可視為質(zhì)點),從位于軌道上的A點由靜止開始滑下,滑塊經(jīng)B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C.已知A點到B點的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2,空氣阻力可忽略不計,求:
(1)滑塊通過C點時的速度大。
(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大;
(3)滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功.
【答案】(1)滑塊通過C點時的速度大小為2m/s.
(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大小為6.0N.
(3)滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功0.50J
【解析】
試題分析:(1)滑塊經(jīng)B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C,即在C點滑塊所受軌道的壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊通過C點的速度.
(2)對B到C段研究,運用機械能守恒定律求出B點的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出滑塊在B點所受的支持力大小,從而求出滑塊對軌道的壓力.
(3)對A到B段運用動能定理,求出克服摩擦力做的功.
解;(1)因滑塊恰能通過C點,即在C點滑塊所受軌道的壓力為零,其只受到重力的作用.
設(shè)滑塊在C點的速度大小為vC,根據(jù)牛頓第二定律,對滑塊在C點有
mg=
解得vC==2.0m/s
(2)設(shè)滑塊在B點時的速度大小為vB,對于滑塊從B點到C點的過程,根據(jù)機械能守恒定律有 mvB2=mvC2+mg2R
滑塊在B點受重力mg和軌道的支持力FN,根據(jù)牛頓第二定律有
FN﹣mg=
聯(lián)立上述兩式可解得 FN=6mg=6.0N
根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊在B點時對軌道的壓力大小FN′=6.0N
(3)設(shè)滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功為Wf,對于此過程,根據(jù)動能定律有 mgh﹣Wf=mvB2
解得Wf=mgh﹣mvB2=0.50J
答:(1)滑塊通過C點時的速度大小為2m/s.
(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大小為6.0N.
(3)滑塊從A點滑至B點的過程中,克服摩擦阻力所做的功0.50J.
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【題目】街旁的路燈,江海里的航標都要求在夜晚亮,白天熄,利用半導體的電學特性制成了自動點亮、熄滅的裝置,實現(xiàn)了自動控制,這是利用半導體的( )
A. 壓敏性
B. 光敏性
C. 熱敏性
D. 三種特性都利用
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【題目】如圖所示,abc 是光滑的固定軌道,其中 ab 是水平的,bc 為與 ab 相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓,半徑 R=0.4m.質(zhì)量 m=0.20 kg 的小球 A 靜止在軌 道上,另一個與 A 球質(zhì)量相等的小球 B 以 v0=5 m/s 的速度與小球 A 發(fā)生彈性碰 撞,已知相碰后小球 A 能夠經(jīng)過半圓的最高點 c,然后落到水平軌道上,重力加 速度 g 取 10 m/s2,求:
(1)碰撞結(jié)束時,小球 A 和 B 的速度.
(2)小球在 b 點對軌道的壓力
(3)小球 A 落地點距 b 點的水平距離
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【題目】“蹦極”是一項刺激的極限運動,質(zhì)量為m的運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處,從幾十米高處跳下.在某次蹦極中,彈性繩彈力F的大小隨時間t的變化圖象如圖所示,將蹦極過程近似為在豎直方向的運動,彈性繩處于彈性限度內(nèi),空氣阻力不計.下列說法正確的是( )
A. t1~t2時間內(nèi)運動員處于失重狀態(tài)
B. t2~t4時間內(nèi)運動員的機械能先減少后增大
C. t3時刻運動員的加速度為零
D. t4時刻運動員具有向上的最大速度
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【題目】如圖所示,不計質(zhì)量的光滑小滑輪用細繩懸掛于墻上O點,跨過滑輪的細繩連接物塊A和B,A和B都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)將物塊B移至C點后,A和B仍保持靜止,下列說法中正確的是( )
A. B與水平面間的摩擦力減小
B. 地面對B的彈力增大
C. 懸于墻上的繩所受拉力不變
D. A和B靜止時,圖中α、β、θ三角始終相等
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【題目】P1、P2為相距遙遠的兩顆行星,距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動.圖中縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a,橫坐標表示物體到行星中心的距離r的平方,兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系,它們左端點橫坐標相同.則
A. P1的平均密度比P2的大
B. P1的“第一宇宙速度”比P2的小
C. s1的向心加速度比s2的大
D. s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大
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【題目】使物體成為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度稱為第一宇宙速度v1,而使物體脫離星球引力所需要的最小發(fā)射速度稱為第二宇宙速度v2,v2與v1的關(guān)系是v2=v1,已知某星球半徑是地球半徑R的,其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g的,地球的平均密度為ρ,不計其他星球的影響,則( )
A.該星球上的第一宇宙速度為
B.該星球上的第二宇宙速度為
C.該星球的平均密度為
D.該星球的質(zhì)量為
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【題目】如圖所示,M是理想變壓器,將a、b 接在電壓t V的正弦交流電源上。變壓器右側(cè)為一火警報警系統(tǒng)原理圖,其中RT為用半導體熱敏材料制成的傳感器(其電阻率隨溫度升高而減。,電流表A2為值班室的顯示器,顯示通過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R2為定值電阻。當傳感器RT所在處出現(xiàn)火警時,以下說法中正確的是 ( )
A. 電流表A1的示數(shù)不變,電流表A2的示數(shù)增大
B. 電流表A1的示數(shù)增大,電流表A2的示數(shù)減小
C. 電壓表V1的示數(shù)增大,電壓表V2的示數(shù)增大
D. 電壓表V1的示數(shù)不變,電壓表V2的示數(shù)減小
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【題目】關(guān)于電磁波,下列說法正確的是
A. 電磁波和機械波都需要通過介質(zhì)傳播,它們由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率都不變
B. 發(fā)射無線電波時需要對電磁波進行調(diào)制和解調(diào)
C. 雷達發(fā)射的是直線性能好、反射性能強的超聲波
D. 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波中的電場和磁場互相垂直,電磁波是橫波
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