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【题目】如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r=0.4m,最低点处有一小球(半径比r小很多),现给小球以水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动,v0应当满足(g=10m/s2)(  )

A. v0≥0 B. v0≥4m/s C. v0≥2m/s D. v0≤2m/s

【答案】CD

【解析】

要使小球不脱离轨道运动,1、越过最高点.2、不越过四分之一圆周.根据动能定理求出初速度v0的条件

v0较大时,小球能够通过最高点,这时小球在最高点处需要满足的条件是mg,又根据机械能守恒定律有mv2+2mgrmv02,得v0≥2m/s,C正确.当v0较小时,小球不能通过最高点,这时对应的临界条件是小球上升到与圆心等高位置处时速度恰好减为零,根据机械能守恒定律有mgrm v02,得v0≤2m/s,D正确.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装示意图如图1所示:

(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平.

②用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图所示,由此读出L=_____mm.

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x

④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.

⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1t2

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.

(2)用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式:

①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和码)的总动能分别为Ek1=_____________Ek2=____________

②如果表达式_____________成立,则可认为验证了机械能守恒定律.

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【题目】如图所示,平行板电容器与一个恒压直流电源连接,下极板通过A点接地,一带电液滴在P点刚好平衡,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则

A. 静电计指针张角变小 B. 液滴将向上移动

C. P点电势降低 D. 液滴在P点的电势能减小

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【题目】将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看作一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1,原细弹簧(记为B)劲崖系数为k2、套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。关于k1k2k3的大小关系,同学们做出了如下猜想:

甲同学:和电阻并联相似,可能是

乙同学:和电阻串联相似,可能是k3=k1+k2

丙同学:可能是k3=

1)为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲)。

2)简要实验步骤如下,请完成相应填空。

a.将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0

b.在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g,并用刻度尺测量弹簧的长度L1

c.由F= 计算弹簧的弹力,由x=L1-L0计算弹簧的伸长量,由计算弹簧的劲度系数;

d.改变 ,重复实验步骤bc,并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1

e.仅将弹簧分别换为BC,重复上述操作步骤,求出弹簧BC的劲度系数的平均值k2k3。比较k1k2k3并得出结论。

3)图乙是实验得到的图线,由此可以判断 同学的猜想正确。

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【题目】如图所示,一个固定的1/4圆弧阻挡墙PQ,其半径OP水平,OQ竖直。在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B,斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着,整个装置处于静止状态,现改变推力F大小,推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动,使球B沿斜面上升一很小高度。则在球B缓慢上升过程中,下列说法中正确的是(  )

A. 斜面体A与球B之间的弹力逐渐增大

B. 阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小

C. 水平推力F不变

D. 水平地面对斜面体A的弹力逐渐增大

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【题目】如图所示,地面上有一个倾角为37°的足够长的固定斜面,斜面上有一长为L=1m、质量为M=1kg的厚度可以忽略不计的木板,木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5,其下端P到斜面底端的挡板C的距离d=0.5m.现在木板的正中央放一质量为m=1kg可看成质点的木块,此时木块刚好能处于静止状态。现对木板施加一沿斜面向上的外力F1使木板处于静止,此时木板与斜面之间刚好没有摩擦力。最大静摩擦近似等于滑动摩擦,木块与斜面间的动摩擦因数为μ3=0.5,g=10m/s2.试求:

(1)木块与木板之间的动摩擦因数μ2及外力F1的大小;

(2)现将外力大小变为F2=21N,且方向仍沿斜面向上,木板将向上运动,经多长时间木块与挡板相碰.

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【题目】如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则

A. θ增大,E增大 B. θ增大,Ep不变

C. θ减小,Ep增大 D. θ减小,E不变

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【题目】如图所示,竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环,其长轴长BD =4 L、短轴长AC =2 L,劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心O,下端连接一个质量为m、电荷量为q,可视为质点的小环.小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘,整个装置处在水平向右的匀强电场中.将小环从A点由静止释放、小环运动到B点时速度恰好为0.已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等,则 ( )

A. 电场强度的大小

B. 小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹力不做功

C. 小环从A点运动到B点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大

D. 小环在A点时受到大环对它的弹力大小F= mg - kL

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【题目】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知,小车在桌面上是_________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为_______m/s,加速度大小为_______m/s2。(结果均保留2位有效数字)

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