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9.如图所示,光滑的小圆弧轨道半径为r,光滑的大圆弧轨道半径为4r,小球质量为m(可视为质点),小圆弧与大圆弧的圆心O1、O2在同一竖线上,两圆弧的最低点重合,两圆弧轨道固定在同一竖直平面内.小球从大圆弧轨道上与O2等高处由静止释放,小球通过小圆弧轨道最高点时对轨道的压力的大小为(  )
A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg

分析 根据动能定理求得到达最高点的速度,有牛顿第二定律求得作用力

解答 解:根据动能定理可知,$mg•2r=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
在最高点根据牛顿第二定律可知${F}_{N}+mg=\frac{m{v}^{2}}{r}$
联立解得FN=3mg,根据牛顿第三定律求得对轨道的压力为3mg,故B正确
故选:B

点评 本题主要考查了动能定理和牛顿第二定律,关键是找出谁来提供物体做圆周运动的向心力

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,水平地面AD上固定一半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BPC,顶端C静置一质量为m1的绝缘小物块甲,C点正上方O处用轻绳悬挂一质量为m2、带电量为+q的小物块乙.现让小物块乙从图示位置静止释放,小物块乙到达C点时细线恰好被拉断,并与物块甲发生碰撞(碰撞前后乙电量不变),碰撞后物块甲恰好对圆弧轨道无压力,物块乙沿圆弧轨道运动至P点脱离轨道,脱离瞬间在空间加一匀强电场,使物块乙沿直线运动至水平地面并与物块甲的落地点相同.已知α=60°,A、B、O三点在同一竖直线上,A为圆心,不考虑因空间电场的改变而带来的其它影响,求:
(1)细线所能承受的最大压力;
(2)所加电场强度的最小值及在此情况下物块乙落在水平地面上时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.如图所示,在x轴的上方存在垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0的匀强磁场.位于x轴的下方离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子,其初速度大小范围0~$\sqrt{3}{v}_{0}$,这束离子经电势差U=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2q}$的电场加速后,从小孔O(坐标原点)垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域,最后打到x轴上.在x轴上2a~3a区间水平固定放置一探测板(a=$\frac{m{v}_{0}}{q{B}_{0}}$),假设每秒射入磁场的离子总数为N0,打到x轴上的离子数均匀分布(离子重力不计).
(1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间;
(2)调整磁感应强度的大小,可使速度最大的离子恰好打在探测板右端,求此时的磁感应强度大小B1
(3)保持磁感应强度B1不变,求每秒打在探测板上的离子数N;若打在板上的离子80%被吸收,20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍,求探测板受到的作用力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,是马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为R的圆轨道.表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m,人以v1=$\sqrt{2gR}$的速度过轨道最高点B,并以v2=$\sqrt{3}$v1的速度过最低点A.求:
(1)摩托车经过最高点B的最小速度为多少?
(2)在A、B两点轨道与摩托车之间的弹力各为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.如图所示,劲度系数分别为K1和K2的两根弹簧,K1>K2,质量m1,m2的两个小物块,且m1>m2,现要求两根弹簧的总长最短,则应使(  )
A.K1在上,m1在上B.K1在上,m2在上C.K2在上,m1在上D.K2在上,m2在上

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨间距离为L,上端接有电阻为R、额定功率为P的小灯泡,将质量为m、电阻不计的金属棒从图不位置由静止释放,下落过程中金属棒保持水平且与导轨接触良好.自由下落一段距离后金属棒进入一个垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场宽度为h.金属棒出磁场前小灯泡已能持续正常发光,下列说法正确的是(  )
A.小灯泡正常发光时消耗的功率等于安培力功率
B.小灯泡正常发光时消耗的功率等于重力功率与安培力功率之和
C.金属杆匀速运动的速度为$\frac{2P}{mg}$
D.整个过程中通过小灯泡的电量为$\frac{mgh}{{\sqrt{PR}}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端,A球质量为2m,不带电,B球质量为m,带正电,电量为q.OA=2L,OB=L,轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场,此时轻杆处于静止状态,且OA与竖直方向夹角为37°.重力加速度为g.
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)若不改变场强大小,将方向变为竖直向上,则由图示位置无初速释放轻杆后,求A球刚进入电场时的速度大小v.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图象.平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计,左侧倾斜导轨平面与水平方向夹角θ=30°,与右侧水平导轨平滑连接,轨道上端连接一阻值R=0.5Ω的定值电阻,金属杆MN的电阻r=0.5Ω,质量m=0.2kg,杆长L=1m跨接在两导轨上.左侧倾斜导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,右侧水平导轨区域也加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小都为B=1.0T,闭合开关S,让金属杆MN从图示位置由静止开始释放,其始终与轨道垂直且接触良好,此后计算机屏幕上显示出金属杆在倾斜导轨上滑行过程中的I-t图象,如图(b)所示. ( g取10m/s2)
(1)求金属杆MN在倾斜导轨上滑行的最大速率;
(2)根据计算机显示出的I-t图象可知,当t=2s时,I=0.8A,0-2s内通过电阻R的电荷量为1.0C,求0-2s内在电阻R上产生的焦耳热;
(3)金属杆MN在水平导轨上滑行的最大距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,A、V均为理想电表,R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小),Ll和L2是两个完全相同的灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,下列说法正确的是(  )
A.电压u的频率为100HzB.电压表V的示数为22V
C.当光强增大时,A示数变小D.当Ll的灯丝烧断后,V示数不变

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