【题目】如图所示,一个质量为60 kg滑板运动员,以v 0=4 m/s初速度从某一高台的A点水平飞出,恰好从光滑竖直圆轨道的D点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=3 m,θ=60°,取g=10 m/s2,求:
(1)滑板运动员在空中的飞行时间。
(2)滑板运动员运动到圆弧轨道最高点B时轨道对他的作用力。
【答案】(1)t=1.2s (2)FN=1440N,方向向下
【解析】
(1)设运动员到D点时竖直分速度为vy,tan300=,解得vy=12m/s,由于vy=gt可得滑板运动员在空中的飞行时间t=1.2s
(2)设运动员到达D点时速度为,到达B点时速度为
,D点到圆心的竖直高度为h
=
,h=Rcos600=0.5R,由机械能守恒可得:
m
+mg(R+h)=
m
,解得
=102m2/
,由于物体通过圆周运动的最高点应满足v=
,即v2=gR=30m2/
,因为
=102m2/
gR,所以滑板运动员能顺利通过最高点。
设运动员在最高点时轨道对他的作用力为FN,根据牛顿第二定律有:mg+FN=m
解得滑板运动员运动到圆弧轨道最高点B时轨道对他的作用力:FN=1440N,方向向下
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【题目】如图所示电路中,电源电动势为E内阻为r,当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后,理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2,理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。下列说法中正确的是( )
A. 电压表V的示数增大
B. 电流表A2的示数变小
C. ΔU与ΔI1比值一定大于电源内阻r
D. ΔU与ΔI2比值一定等于电源内阻r
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【题目】某建筑工地需要把货物提升到高处,采取如图所示的装置。光滑的轻滑轮用细绳OO’悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂货物a,人拉绳的另一端缓慢向右运动达到提升货物的目的。在人向右缓慢运动的过程中,则
A. 细绳OO’的张力大小保持不变
B. 人对绳的拉力大小保持不变
C. 细绳OO’的张力逐渐变小
D. 人对水平面的压力保持不变
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【题目】下列说法正确的是
A. 点电荷就是体积很小的带电体
B. 根据知,当r→0时,F→∞
C. 两个点电荷的电荷量不变,只使它们之间的距离变为原来的,则它们之间库仑力变为原来的4倍
D. 两个点电荷的电荷量不变,只使它们之间的距离变为原来的,则它们之间库仑力变为原来的8倍
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【题目】在验证机械能守恒定律实验中有如图所示装置和打出的一条纸带.
(1)在此实验中,现提供以下器材:电火花打点计时器、交流电源、导线若干、纸带、带夹子的重物、天平、铁架台,其中一定用不到的器材是____________.
(2)实验过程操作无误,结果仍然为ΔEp________ΔEk(填“等于”“略大于”或“略小于”).此实验的主要误差来源于________________.
(3)若以重锤下落的高度和当地重力加速度的乘积gh为横坐标,以v2/2为纵坐标,根据纸带上的一系列点算出相关各点的速度v,量出对应下落距离h,则下列图象中能正确反映重锤下落过程中物理关系的是____________.
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【题目】如图所示小球A用长为L的细线悬挂与O点,且与水平面刚好接触,另一相同的小球B从固定的光滑曲面h高处由静止下滑,然后沿水平面向右运动S距离后与A球发生对心碰撞。设曲面底端与水平面平滑连接,且mA=mB,A、B两球碰撞时无机械能损失。求
(1)若水平面光滑,且h=3L,试通过计算说明A、B两球碰撞后各如何运动?
(2)若水平面不光滑,且B球在水平面上滑动时与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,h=L=1 m,S=0.5 m,则A、B两球共发生多少次碰撞?B球最终停在何处?
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【题目】甲、乙两个物体均做匀变速直线运动,其中甲的加速度a1=2m/s2,乙的加速度a2=-5m/s2。下列说法正确的是
A. 甲一定做加速运动,乙一定做减速运动
B. 甲的运动方向与乙的运动方向一定相反
C. 甲的速度变化一定比乙的速度变化慢
D. 甲所受的合外力一定比乙所受的合外力小
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【题目】在测定金属的电阻率的实验中,用该金属制成的长约(0.8m,直径小于1mm的电阻丝,电阻约5Ω左右。实验步骤如下:
(1)用米尺测量接入电路部分的金属导线的长度,测三次,求出平均值L。用叠绕法测出金属导线的直径d.
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R.试把图中所给出的器材连成测量R的合适线路,图中安培表的量程为0.6A,内阻接近1Ω,伏特表量程为3V,内阻为几kΩ,电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0Ω~20Ω。要求在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。_____
(3)用上面测得的L、d和R,根据电阻率的表达式ρ=______,算出所测金属的电阻率。
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【题目】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,分别和高频交流电源相连接,两盒间的窄缝中形成匀强电场,使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时反复被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和α粒子(
)比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,有( )
A. 加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能也较大
B. 加速氚核的交流电源的周期较大,氚核获得的最大动能较小
C. 加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能也较小
D. 加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较大
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