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【题目】12分)如图为光滑且处于同一竖直平面内两条轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,CD可看作重合.现有一质量m=0.1kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(取g=10m/s2).

1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?

2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h

3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.

【答案】123

【解析】

试题(1)要使小球能沿圆轨道运动,通过圆周最高点D的速度至少为

AD过程机械能守恒:

2)若高度小于第一问中最小高度,即不能通过D点,小球在D点离开轨道作平抛运动,设小球在D点的速度为v2

水平方向

竖直方向

AD过程机械能守恒:

由以上各式可得

3)小球从AF过程机械能守恒:

由向心力公式:

由牛顿第三定律可知:球在F点对轨道的压力大小为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法中正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0)

A.做简谐运动的物体,其振动能量与振幅无关

B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理

C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关

D.光在玻璃中的传播速度比真空中小

E.机械波和电磁波都可以在真空中传播

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【题目】将一小球从某高处水平抛出,最初2s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示,不计空气阻力,取g=10m/s2.根据图象信息,下列说法正确的是(  )

A. 小球的质量为1.25kg

B. 小球2s末的速度为20m/s

C. 小球在最初2s内下降的高度为40m

D. 小球2s末所受重力的瞬时功率为25W

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【题目】某静电除尘设备集尘板的内壁带正电,设备中心位置有一个带负电的放电极,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,C点与B点关于放电极对称,下列说法正确的是(  )

A. A点电势低于B点电势

B. A点电场强度小于C点电场强度

C. 烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能

D. 烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能

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【题目】如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过MN两点,历时1 s,质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点,在这2 s内质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为( )

A. 3 s,6 cm

B. 4 s,6 cm

C. 4 s,9 cm

D. 2 s,8 cm

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【题目】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,匝数为n=50的矩性线圈,绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动,每匝线圈长为L=25cm,宽为d=20cm =100πrad/s,在匀速转动过程中,从线圈平面经过图示位置时开始计时,求:

1)写出交流感应电动势e的瞬时值表达式;

2)若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω,外接一只阻值为9Ω的用电器,使线圈和外电路构成闭合电路,写出交流感应电流I的瞬时值表达式;

3)将一交流电压表接在R两端,电压表示数为多少?

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【题目】如图所示,理想变压器的原线圈接入u11 000sin 100πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r6 Ω的导线对“200 V880 W”的电器RL供电,该电器正常工作.由此可知 ( )

A. 原、副线圈的匝数比为50∶1

B. 交变电压的频率为100 Hz

C. 副线圈中电流的有效值为4 A

D. 变压器的输入功率为880 W

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【题目】如图甲所示,两相互平行的光滑金属导轨水平放置,导轨间距L=0.5 m,左端接有电阻R=3 Ω,竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示.开始导体棒CD静止在导轨上的x=0处,现给导体棒一水平向右的拉力,使导体棒1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动,已知导体棒质量为2 kg,电阻为2 Ω,导体棒与导轨接触良好,其余电阻不计,求:

(1)拉力随时间变化的关系式;

(2)当导体棒运动到x=4.5 m处时撤掉拉力,此时导体棒两端的电压,此后电阻R上产生的热量.

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【题目】某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中实线所示。

1)若波向右传播。零时刻刚好传到B点,且再经过0.6sP点也开始起振。

求:该列波的周期T;从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?

2)若此列波的传播速度大小为20m/s,且波形由实线变为虚线需要经历0.575s时间,则该列波的传播方向如何?

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