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如图所示,装置ABCDE固定在水平地面上,AB段为倾角θ=53°的斜面,BC段为半径R=2m的圆弧轨道,两者相切于B点,A点离地面的高度为H=4m。一质量为m=1kg的小球从A点由静止释放后沿着斜面AB下滑,当进入圆弧轨道BC时,由于BC段是用特殊材料制成的,导致小球在BC段运动的速率保持不变。最后,小球从最低点C水平抛出,落地速率为v=7m/s。已知小球与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力,求:
(1)小球从B点运动到C点克服阻力所做的功;
(2)B点到水平地面的高度;
(3)小球运动到C点时的速度值。
解:(1)设小球从B到C克服阻力做功为WBC,由动能定理
mgR(1-cosθ)-WBC=0
代入数据解得WBC=8J
(2)设小球在AB段克服阻力做功为WAB,B点到地面高度为h,则
WAB=μmgcosθ
=
对于小球从A点到落地的整个过程,由动能定理
mgH-WAB-WBCmv2
联立解得h=2m
(3)设小球在C点的速度为vC,对于小球从C点到落地的过程,由动能定理
mgmv2mvC2
=h-R(1-cosθ)
联立解得vC=5m/s
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,带负电荷的小球从高h的A处由静止开始下滑,沿轨道ABC运动并进入圆环内做圆周运动.已知小球所受电场力是其重力的3/4,圆环半径为R,斜面倾角θ=60°,SBC=2R.若使小球在圆环内能做完整的圆周运动,h至少为多高?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?潍坊一模)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为α,紧贴直角边AC是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成β角时,从AB面射出的光线与SO重合,在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?攀枝花三模)用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率,其中ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的两个锐角α和β都是已知的,紧贴直角边AC的是一块平面镜,将一束光线SO入射到棱镜的AB面上,适当调整SO的入射方向,使从AB面出射的光线与入射光线SO恰好重合,在这种情况下,仅需要测出SO与AB间的夹角γ就可以算出该棱镜的折射率,则计算折射率的表达式为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是
ABD
ABD

A、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加
B、晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性
C、分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间斥力大于引力;当r小于r0时分子间斥力小于引力
D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
(2)如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA
小于
小于
VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中
吸热
吸热
(选填“吸热”或“放热”)

(3)在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为η的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为
6S3
πη2
V
2
0
6S3
πη2
V
2
0
;如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为V=
1
6
πd3
,d为球直径),计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少.
B.(选修模块3-4)(12分)
(1)下列说法中正确的是
C
C

A、光的偏振现象证明了光波是纵波
B、在发射无线电波时,需要进行调谐和解调
C、在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象
D、考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
(2)一列横波沿x轴正方向传播,在t0=0时刻的波形如图所示,波刚好传到x=3m处,此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点
(选填“先”、“后”或“同时”)到达波峰位置;若该波的波速为10m/s,经过△t时间,在x轴上-3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同,则△t=
0.4nsn=1.2.3…
0.4nsn=1.2.3…


(3)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为α,紧贴直角边AC是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成β角时,从AB面射出的光线与SO重合,则棱镜的折射率n为多少?

C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的是
AC
AC

A、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B、普朗克提出了物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性.
C、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D、氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小
(2)如图所示是研究光电效应规律的电路.图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极.现接通电源,用光子能量为10.5eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0V;则光电管阴极材料的逸出功为
4.5
4.5
eV,现保持滑片P位置不变,增大入射光的强度,电流计的读数
为零
为零
.(选填“为零”、或“不为零”)
(3)快中子增殖反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239(92239U)很不稳定,经过
2
2
次β衰变后变成钚239(94239Pu),写出该过程的核反应方程式:
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e
.设静止的铀核92239U发生一次β衰变生成的新核质量为M,β粒子质量为m,释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来,求一次衰变过程中的质量亏损.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑,沿轨道ABC运动后进入圆环内做圆周运动.已知小球所受到电场力是其重力的3/4,圆环半径为R,斜面倾角为θ,sBC=2R.若使小球在圆环内能做完整的圆周运动,h至少为多少?

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