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【题目】一组同学设计了如图所示的玩具轨道,轨道光滑且固定在竖直面内,由竖直部分AB和半径为R的圆弧BCD组成,B与圆心O等高,C为最低点,ODOC的夹角为。让质量为m的小球(可视为质点)从A点由静止开始运动,运动过程中始终受到大小为mg的水平向左的恒力作用。小球经D点时对轨道的压力大小为2mg。求

1AB间的距离h

2)小球离开D点后再经过多长时间才能再回到轨道上?

【答案】(1)2R(2)2

【解析】

(1)小球经过D点时,受到水平力mg与重力mg的合力,方向沿D点的切线方向。轨道对小球的支持力提供向心力:

小球从AD过程,根据动能定理:

解得:

h=2R

(2)小球离开D点后,做匀变速直线运动。根据牛顿第二定律:

根据匀变速直线运动规律,小球再次回到D点经历的时间:

可得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一气象探测气球,在充有压强为100atm(即760cmHg)、温度为270℃的氦气时,体积为350m3。在上升至海拔650km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压360cmGg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-480℃。求:

1)氦气在停止加热前的体积;

2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )

A. 线圈中感应电流的方向为abcda

B. 穿过线圈的磁通量最大

C. 线圈中的感应电流为

D. 穿过线圈磁通量的变化率为0.

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【题目】在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先调节撑杆M的位置使斜槽轨道末端的切线处于水平,然后在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口的正前方水平地面上某一位置。让小球从斜槽上紧靠挡板N处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口方向平移距离x后,再使小球从N处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,让小球再次从N处由静止释放,再得到痕迹C。已测得木板每次移动的距离x=15.00cm,测得AB间的高度差y1=7.84cmBC间的高度差y2=17.64cm,取重力加速度,不计空气阻力。

(1)在本实验中,调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平,其目的是______________________________

(2)小球初速度的测量值v0=____________m/s;(结果保留三位有效数字)

(3)竖直板上的A点与小球水平抛出点的高度差h=____________cm;(结果保留三位有效数字)

(4)在实验中,若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点,则测得的小球的初速度将_________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

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【题目】用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

1)本实验必须满足的条件有____________

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末端切线水平

C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

D.挡板高度等间距变化

2)如图乙所示,在描出的轨迹上取ABC三点,三点间的水平间距相等且均为x,竖直间距分别是y1y2。若A点是抛出点,则=________;钢球平抛的初速度大小为________(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。

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【题目】如图甲所示,电源E=12V,内阻不计,灯泡L的额定电压为9V,其伏安特性曲线如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为。下列判断正确的是

A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小

B.灯泡L的额定功率为13.5W

C.灯泡L消耗电功率的最小值是4W

D.滑动变阻器接入电路的阻值应至少为

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【题目】如图所示,在绝缘的斜面上方存在着沿竖直向上的匀强电场。斜面上的带电金属小球沿斜面下滑。已知在小球下滑过程中动能增加了20J,重力做功25J,小球克服摩擦力做功4J,则以下说法正确的是(   )

A.小球带正电B.小球克服电场力做功1J

C.小球机械能减小5JD.小球电势能减小5J

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【题目】如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球A从上距水平轨道高为h处由静止释放。在A球进入水平轨道之前,由于AB两球相距足够远,相互作用的静电力忽略不计,AB两球组成的系统的电势能可认为是零,带电小球均可视为质点。己知重力加速度为g

(1)AB两球相距最近时,求A球的速度大小v.

(2)AB两球相距最近时,求AB两球组成的系统的电势能EP

(3)AB两球最终的速度大小vAvB

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【题目】如图所示,质量均为MAB两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块。杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是(  )

A.m一定时,θ越大,轻杆受力越小

B.m一定时,滑块对地面的压力与θ无关

C.mθ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大

D.只要增大mM一定会滑动

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