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如图所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道和半圆轨道CD组成,两轨道间用极短的小圆弧连接,CD连线是圆轨道竖直方向的直径,倾斜直轨道与水平面的夹角为37°,可视为质点的滑块从直轨道上高H处由静止滑下,已知滑块的质量m=0.1 kg,圆轨道的半径R=0.3 m.(取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).

(1)若H=0.8m,求滑块通过D时速度的大小;

(2)若H=0.8m,求滑块通过D时圆轨道对滑块的压力的大小;

(3)改变H,滑块垂直打在倾斜直轨道上的E点(图中未标),求DE与DC夹角的正切值.


(1)滑块运动到D点的过程中,由机械能守恒定律得:

   

(2分)

(2)在D点,由牛顿第二定律得:

(2分)

(3)如图所示,设滑块在D点以飞出时,垂直打在倾斜直轨道上,则

,得(1分)

由平抛运动的位移规律,得

            

由几何关系得:(1分)

解得(1分)

 



练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学设计了一种静电除尘装置,如图所示,其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料。图2是装置的截面图,上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0,当碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值,称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率,则下列措施可行的是(   )

A.只增大电压U   B.只增大长度L    C.只增大高度d  D.只增大尘埃被吸入水平速度v0  

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,光滑绝缘水平桌面上的A、B、C三点是等腰直角三角形的三个顶点,AD为三角形的高,∠BAC=90°,BC=0.8m,空间存在方向与BC平行的匀强电场.将质量为、电荷量为的小球由A点移到B点,电势能增加.求:

(1)匀强电场的场强大小;

(2)A、B两点间的电势差UAB

(3)将小球从B处静止释放,运动到C处时的动能.

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面,使小钢球从斜面上某一位置滚下,钢球沿桌面飞出后做平抛运动.用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度

A.钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度

B.水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离

C.钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离

D.钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离

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科目:高中物理 来源: 题型:


“嫦娥三号”探测器抵达近月点后,于2013年12月6日,使用7500牛变推力发动机,实施一次近月制动,进入高度为100公里的环月圆轨道;环月轨道运行4天后,计划于12月10日,地面控制探测器在月球背面完成减速制动,进入近月点高度15公里、远月点高度100公里的椭圆轨道;继续运行4天后,探测器到达动力下降段起始位置,开始实施动力下降. “嫦娥三号”在环月圆轨道上做匀速圆周运动,向心力为F,动能为Ek;关于它们的变化情况,正确的是

A.F不变,Ek不变 B.F不变,Ek变化

C.F变化,Ek不变 D.F变化,Ek变化

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,A为灯泡,D为理想的电压表.在变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中

A.A灯变亮,D示数变大

B.A灯变亮,D示数变小

C.A灯变暗,D示数变大      

D.A灯变暗,D示数变小

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科目:高中物理 来源: 题型:


某实验小组利用图甲所示的电路同时测定定值电阻、电源电动势及其内阻.电路连接和各项操作均正确.闭合开关,调节滑动变阻器,小红同学记录电流表A和电压表的数据,小明同学记录电流表A和电压表的数据,并根据各自数据画出图线如图乙所示.

(1)图乙中,图线①是根据  ▲  (选  填“小红”或“小明”)同学记录的数据画出的.

(2)由图可知,=   ▲  Ω, =   ▲  V,   ▲  Ω.当滑动变阻器触头P位于最右端时,电源的输出功率为   ▲  W.(结果均保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:


质量为m的物体以大小a = g(g为重力加速度)的加速度减速上升h高度,不计空气阻力,则该过程中

A.物体的机械能守恒              B.物体的动能减小mgh

C.物体的机械能减少mgh         D.物体的重力势能减少mgh

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科目:高中物理 来源: 题型:


图(甲)为一列横波在t=0时波的图象,图(乙)为该波中x=4 m处质点P的振动图象.下列说法正确的是

A.波速为5 m/s              B.波速为6 m/s

C.波沿x轴正方向传播        D.波沿x轴负方向传播

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