【題目】如圖所示,質(zhì)量mA=mB=4kg的兩個小物塊A、B放置在水平地面上,豎直平面內(nèi)半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道與水平地面相切于C,彈簧左端固定。移動物塊A壓縮彈簧到某一位置(彈簧在彈性限度內(nèi)),由靜止釋放物塊A,物塊A離開彈簧后與物塊B碰撞并粘在一起以共同速度v=5m/s向右運動,運動過程中經(jīng)過一段長為S,摩擦因素=0.2的水平面后.沖上圓軌道。除S段外的其它水平面摩擦力不計.求:
(1)若S=lm,則兩物塊剛過C點時對軌道的壓力大。
(2)剛釋放物塊A時,彈簧的彈性勢能;
(3)若兩物塊能沖上圓形軌遒.且不脫離圓形軌道,S應(yīng)滿足什么條件。
【答案】(1) (2) (3) ;
【解析】(1)設(shè)物塊經(jīng)過C點速度為,物塊受到軌道支持力為
由功能關(guān)系得:
又
代入解得: =500
由牛頓第三定律,物塊對軌道壓力大小也為500
(2)設(shè)A與B碰撞前速度為,由動量守恒得: 解得,
則:
(3)物塊不脫離軌道有兩種情況
①能過軌道最高點,設(shè)物塊經(jīng)過半圓環(huán)最高點最小速度為,則
得:
物塊從碰撞后到經(jīng)過最高點過程中,由功能關(guān)系
代入解得滿足條件:
②物塊上滑最大高度不超過圓弧
設(shè)物塊剛好到達1/4圓弧處速度為=0
由功能關(guān)系:
同時依題意,物塊能滑出粗糙面,由功能關(guān)系:
代入解得滿足條件:
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【題目】如圖所示是某排水管道的側(cè)面剖視圖。井蓋上的瀉水孔因故堵塞,井蓋與管口間密封良好但不粘連。暴雨期間,水位迅速上漲,該井蓋可能會不斷跳躍。設(shè)井蓋質(zhì)量為m=20.0kg,圓柱形豎直井內(nèi)水面面積為S=0.300m,圖示時刻水面與井蓋之間的距離為h=2.00m,井內(nèi)密封有壓強剛好等于大氣壓強=1.01× 105pa、溫度為T=300K的空氣(可視為理想氣體),重力加速度取g=10m/s.密閉空氣的溫度始終不變.
(i)從圖示位置起,水面上漲多少后井蓋第一次被頂起?
(ii)井蓋第一次被頂起后迅速回落再次封閉井內(nèi)空氣,此時空氣壓強重新回到,溫度仍為,則此次向外界排出的空氣當(dāng)壓強為、溫度為=290K時體積是多少?
(ii)若水面勻速上漲,則井蓋跳躍的時間間隔如何變化?
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【題目】小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,為了更準(zhǔn)確的選取電壓表和電流表的合適量程,決定先用多用電表測量小燈泡的阻值。
(1)在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如圖甲所示,并未指向零刻度,該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個位置旋鈕__(選“①”或者“②”);
(2)小明使用多用電表歐姆檔的“×10”檔測量小燈泡的電阻阻值,讀數(shù)如圖乙所示,為了更準(zhǔn)確地進行測量,小明應(yīng)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)至歐姆檔_____________(填“×100檔”或“×1檔”),兩表筆短接并調(diào)節(jié)旋鈕_____________(選“①”或者“②”)。
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【題目】某電場的電場線分布如圖所示,下列說法正確的是
A. c點的電勢高于d點的電勢
B. 若將一試探電荷+q由點釋放,它將沿電場線運動到b點
C. b點的電場強度可能小于d點的電場強度
D. 點和b點的電場強度的方向相同
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【題目】某實驗小組利用光電計時器等器材來探究合力一定時,物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系,實驗裝置如圖甲所示。
(1)本實驗在正確操作的情況下,保持鉤碼的質(zhì)量m不變.通過增加小車上的配重片來改變小車和遮光片的總質(zhì)量M,由光電計時器(圖中未畫出)可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為△t1、△t2,用刻度尺測得兩個光電門之間的距離x,用10分度的游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度為d。則小車的加速度表達式=_____(表達式均用己知字母表示).測得遮光條的寬度如圖乙所示.其讀數(shù)為____mm.
(2)該小組通過實驗得到-圖像,如圖丙所示。則所掛鉤碼的質(zhì)量m=_____kg。(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.8m/s2)
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【題目】如圖所示,傾角為的斜面體c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與物體a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行,連接a的一段細(xì)繩豎直,a連接在豎直固定在地面的彈簧上,現(xiàn)在b盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒,a、b、c始終位置保持不變,下列說法中正確的是( )
A. b對c的摩擦力可能先減小后增大
B. 地面對c的支持力可能不變
C. c對地面的摩擦力方向始終向左
D. 彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
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【題目】在一范圍足夠大、方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小B=0.2T的勻強磁場中,有一水平放置的光滑導(dǎo)體框架,其寬度L=0.4m,如圖所示,框架上放置一質(zhì)量m=0.5、電阻R=1Ω的金屬桿cd,框架的電阻不計.若cd桿在水平外力的作用下以加速度=2m/s2由靜止開始向右做勻變速直線運動,求:
(1)前5s內(nèi)金屬桿的平均感應(yīng)電動勢;
(2)第5s末回路中的電流;
(3)第5s末作用在cd桿上的水平外力大。
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上O點的轉(zhuǎn)軸上,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙固定直桿A處的小球(可視為質(zhì)點)相連,直桿的傾角為30°,OA=OC,B為AC的中點,OB等于彈簧原長。小球從A處由靜止開始下滑,初始加速度大小為aA,第一次經(jīng)過B處的速度大小為v,運動到C處速度為0,后又以大小為aC的初始加速度由靜止開始向上滑行。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。下列說法正確的是:
A. 小球可以返回到出發(fā)點A處 B. 撤去彈簧,小球可以在直桿上處于靜止
C. 彈簧具有的最大彈性勢能為 D.
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【題目】如圖所示,足夠長傳送帶與水平方向的傾角為,物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊b相連,b的質(zhì)量為m,開始時a、b及傳送帶均靜止,且a不受傳送帶摩擦力作用.現(xiàn)讓傳送帶質(zhì)時針勻速轉(zhuǎn)動,在b下降h高度(未與地面相碰)過程中,下列說法正確的是( )
A. 物塊a重力勢能增加mgh
B. 摩擦力對a做的功小于機械能的增加
C. 摩擦力對a做的功等于物塊ab動能增加之和
D. 任意時刻,重力對a、b功的瞬時功率大小不相等
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