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【题目】如图,光滑的地面上有一质量为m的竖直平面内的轨道ABC,它由四分之一圆弧和与圆弧下端相切的水平部分构成。AB分是圆弧轨道的最高点和最低点。已知轨道的圆弧部分光滑,半径为R,而水平部分粗糙,与滑块动摩擦因数为μ。现将一质量也为m滑块从A点静止释放。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑块静止释放后运动到B点的速度。

(2)为了使滑块不从轨道上掉下去,轨道的水平部分长度L至少是多少。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)物块沿圆弧轨道下滑的过程中,滑块和小车系统在水平方向动量守恒,当滑到B点时,由动量守恒定律:0=mv1+mv2,则v1=v2.从A到B对系统由机械能守恒定律可知: 解得:

(2)物块滑上小车,当达到共同速度时两者相对静止,设此时的共同速度为v,则从物块从最高点滑下到相对小车静止的整个过程中,由动量守恒定律:0=2mv, 可知最终两者速度均为零,则由能量关系可知:mgR=mgL,

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路,不计圆形金属线圈及导线的电阻。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt,电阻R两端并联一对平行金属板MN,两板间距为dN板右侧xOy坐标系(坐标原点ON板的下端)的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OAy轴的夹角∠AOy45°AOx区域为无场区。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为+q的粒子(不计重力),经过N板的小孔,从点Q0L)垂直y轴进入第一象限,经OA上某点离开磁场,最后垂直x轴离开第一象限。求:

1)平行金属板MN获得的电压U

2)粒子到达Q点时的速度大小;

3yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B

4)粒子从P点射出至到达x轴的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一带电小球从A处竖直向上进入一水平方向的匀强电场中,进入电场时小球的动能为6J,运动到最高点B时小球的动能为8J,则小球运动到与A点在同一水平面上的C点(图中未画出)时的动能为多少(

A. 38J B. 30J C. 24J D. 14J

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为风洞实验示意图,实验中可以产生大小可调节的风力,将一套有小球的固定细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于杆的直径,杆足够长,杆与水平方向的夹角为θ,小球与杆间的动摩擦因数为μ,且μtanθ.现将小球由静止释放,同时开始送风,风对小球的作用力F方向与杆垂直,大小随时间变化的关系式为F=kt,关于小球的运动,下列说法正确的是(  )

A. 加速度先增大后不变

B. 加速度先增大后减小到零,然后再增大,最后为零

C. 速度先增大后减小到零

D. 速度先增大后不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,ABCDE是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz.该同学用毫米刻度尺测量OABCDE各点的距离,并记录在图中(单位:cm

1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是哪一段________.(填OAOBOCODOE

2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用vc=计算与C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填“对”或“不对”)___________.

3)在验证机械能守恒定律时,如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图象应是一条直线能验证机械能守恒定律,图线的斜率表示_______________

4)从下列器材中选出实验所必须的,其编号为_____________.

A.打点计时器(包括纸带); B.重锤; C.天平;

D.毫米刻度尺; E.秒表; F.运动小车

5)若O点到某计数点的距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为________________.

6)若重锤质量m=2.00×10-1kg,重力加速度g=9.80 m/s2,由图中给出的数据,可得出从O点到打下D点,重锤重力势能的减少量为_______________ J,而动能的增加量为____________ J(均保留三位有效数字).

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【题目】在探究平抛运动的规律时,可以选用如图所示的各种装置图,以下操作合理的是______

A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看AB两球是否同时落地

B.选用装置2时,要获得稳定的细水柱的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面

C.选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片,获得平抛轨迹

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【题目】在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线,其中通有向纸面外的恒定电流,匀强磁场的磁感应强度为1T,以直导线为中心作一个圆,圆周上a处的磁感应强度恰好为零,则下述说法对的是:

A. b处磁感应强度为2T,方向水平向右

B. c处磁感应强度也为零

C. d处磁感应强度为,方向与匀强磁场方向成450

D. c处磁感应强度为2T,方向水平向左

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,平行板电容器两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是(  )

A. 若小球带正电,当AB间距增大时,小球打在N的右侧

B. 若小球带正电,当AB间距减小时,小球打在N的左侧

C. 若小球带负电,当AB间距减小时,小球打在N的右侧

D. 若小球带负电,当AB间距增大时,小球打在N的左侧

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,真空中有一匀强电场(图中未画出),电场方向与圆周在同一平面内,ABC是圆的内接直角三角形,∠BAC=63.5°O为圆心,半径R=5cm.位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量+e的粒子,有些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,达到C点的粒子电势能为﹣4eV(取O点电势为零).忽略粒子的重力和粒子间的相互作用,sin53°=0.8。下列说法正确的是

A. 圆周上AC两点的电势差为16V

B. 圆周上BC两点的电势差为-4V

C. 匀强电场的场强大小为100V/m

D. 当某个粒子经过圆周上某一位置时,可以具有6eV的电势能,且同时具有6eV的动能

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