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【题目】如图所示,半径为内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上,质量的滑块停放在距轨道最低点AO点处,质量为的子弹以速度从右方水平射入滑块,并留在其中已知滑块与水平面的动摩擦因数,子弹与滑块的作用时间很短;取,试求:

子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v

滑块从O点滑到A点的时间t

滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点,AC间的水平距离是多少.

【答案】 1s

【解析】

子弹击中滑块过程动量守恒,规定向左为正方向,则:

代入数据解得:

子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动,设其加速度大小为a,则:

由匀变速运动的规律得:

联立并代入数据得:舍去

滑块从O点滑到A点时的速度

代入数据得:

设滑块从A点滑上轨道后通过最高点B点时的速度,由机械能守恒定律:

代入数据得:

滑块离开B点后做平抛运动,飞行时间

代入数据得:

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,一质量为m的滑块置于倾角θ=30°,质量为M的直角三角形斜劈的底端,现通过一质量不计的细绳给滑块施加一方向沿斜面向上的拉力F,大小为mg,使滑块沿斜面匀速上滑,整个过程中斜劈处于静止状态,若斜劈与滑块、斜劈与地面间的动摩擦因数均为μ,已知重力加速度大小为g。则

A. 斜劈对滑块的支持力大小为mg

B. 斜劈对滑块的作用力大小为mg

C. 动摩擦因数μ=0.5

D. 水平面对斜劈的摩擦力大小为mg

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】随着科学技术水平的不断进步,相信在不远的将来人类能够实现太空移民。为此,科学家设计了一个巨型环状管道式空间站。空间站绕地球做匀速圆周运动,人们生活在空间站的环形管道中,管道内部截面为圆形,直径可达几千米,如图(a)所示。已知地球质量为M,地球半径为R,空间站总质量为mG为引力常量。

1)空间站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R,求空间站在轨道上运行的线速度大小;

2)为解决长期太空生活的失重问题,科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转,使在空间站中生活的人们获得人工重力。该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1r2,环形管道壁厚度忽略不计,如图(b)所示。若要使人们感受到的人工重力与在地球表面上受到的重力一样(不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴静止),则该空间站的自转周期应为多大;

3)为进行某项科学实验,空间站需将运行轨道进行调整,先从半径为2R的圆轨道上的A点(近地点)进行第一次调速后进人椭圆轨道。当空间站经过椭圆轨道B点(远地点)时,再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上。若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响,且每次调速持续的时间很短。

请说明空间站在这两次调速过程中,速度大小是如何变化的;

若以无穷远为引力势能零点,空间站与地球间的引力势能为,式中r表示空间站到地心的距离,求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】将一小球从光滑轨道最高点A由静止释放沿轨道滑下。经轨道末端B点后做平抛运动过C点。如图,轨道AB与小球平抛运动的轨迹BC形状完全相同即绕过B点垂直纸面的轴,旋转可与轨道BC完全重合,忽略空气阻力,小球从AC的运动过程中,下列说法正确的是  

A. 小球沿轨道运动与做平抛运动两个过程机械能守恒

B. 小球沿轨道运动与做平抛运动两过程动能增量相等

C. 小球沿轨道运动与做平抛运动的水平分速度相等

D. 小球沿轨道运动与做平抛运动所用时间相等

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“探究加速度和力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的装置图进行实验:

1)在实验操作中,下列说法中正确的有_____(填序号)。

A.实验中,若要将砝码(包括砝码盘)的重力大小作为小车所受拉力F的大小,应让砝码(包括砝码盘)的质量远大于小车质量

B.实验时,应先接通打点计时器的电源,再释放小车

C.每改变一次小车的质量,都需要改变垫入的小木块的厚度

D.先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系

2)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz,打B点时小车的速度vB_____m/s,小车的加速度a_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)

3)图丙为研究“在外力一定的条件下,小车的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m为小车上砝码的质量。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车的质量为_____,受到的拉力为_____

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一理想变压器原线圈与定值电阻R1、理想电流表A1一起接入电压恒为U的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头P进行改变,副线圈和滑动变阻器R、定值电阻R2以及理想电流表A2连接在一起,下列说法正确的是

A. 保持R不变,将触头P向上移动,则A1的示数变小,A2的示数变小

B. 保持R不变,将触头P向下移动,电源输出的总功率变小

C. 保持P的位置不动,增大R,则A1的示数减小,A2的示数减小

D. 保持P的位置不动,增大R,则R的电功率变小,R1的电功率不变

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【题目】科学家经过深入观测硏究,发现月球正逐渐离我们远去,并且将越来越暗.有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石,发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能,螺纹分许多隔,每隔上波状生长线在30条左右,与现代农历一个月的天数完全相同.观察发现,鹦鹉螺的波状生长线每天长一条,每月长一隔.研究显示,现代鹦鹉螺的贝壳上,每隔中生长线是30条,中生代白垩纪是2条,侏罗纪是18条,奥陶纪是9条.已知地球表面的重力加速度为10m/s2.地球半径为6400km,现代月球到地球的距离约为38万公里.始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道,由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为( )

A. 8.4×108mB. 1.7×108mC. 1.7×107mD. 8.4×107m

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【题目】某实验小组利用如图所示的装置进行实验,钩码AB分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,钩码质量均为M,在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C,在距地面为处由一宽度略大于A的狭缝,钩码A能通过狭缝,环形金属块C不能通过,开始时A距离狭缝的高度为,放手后,ABC从静止开始运动

1)利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后落地用时,则钩码A通过狭缝的速度为_______(用题中字母表示);

2)若通过此装置验证机械能守恒定律,还需要测出环形金属框C的质量m,当地重力加速度为g,若系统的机械能守恒,则需满足的等式为___________(用题中字母表示);

3)为减小测量时间的误差,有同学提出如下方案:实验时调节,测出钩码A从释放到落地的总时间t,来计算钩码A通过狭缝的速度,你认为可行吗?若可行,写出钩码A通过狭缝时的速度表达式;若不可行,请简要说明理由___________________

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【题目】如图,在斜面顶端以不同的初速度水平抛出几个小球,所有小球均落在斜面上。忽略空气阻力,下列说法正确的是

A. 所有小球的竖直位移与水平位移之比都相等

B. 小球的运动时间与初速度的平方成正比

C. 所有小球落到斜面上时的速度方向都相同

D. 小球从抛出到离斜面最远的过程中,竖直位移为总竖直位移的一半

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