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15.如图所示,半径为R的光滑半圆轨道和光滑水平面相连,一物体以某一初速度在水平面上向左滑行,那么物体初速度多大时才能通过半半圆轨道最高点?

分析 物体能通过最高点的临界条件是:在最高点只有重力提供向心力;结合动能定理可求初速度.

解答 解:根据题意,如果物体能通过最高点,则在最高点只有重力提供向心力,此时的速度是能通过最高点的最小速度,设在水平面的初速度为v0,最高点的速度为v,则在最高点由牛顿第二定律可得:mg=$\frac{{v}^{2}}{R}$
从水平面到最高点,由动能定理可得:-mg•2R=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
联立两式解得:v0=$\sqrt{5gR}$.
答:物体初速度为$\sqrt{5gR}$时才能通过半圆轨道最高点.

点评 解答此题关键是分析物体的运动过程,以及能通过最高点的临界条件,注意动能定理使用时功的正负.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.下列说法中正确的是(  )
A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B.调制是电磁波发射的过程,调谐是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆的长度总比其静止时的长度短

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.某同学用电阻箱、多用电表、理想电流表、开关和导线测量一个热敏电阻的伏安特性曲线及一个电池组的电动势和内阻.

(1)他设计了如图甲所示的电路,并用多用电表的电压 档测热敏电阻两端的电压,测量时多用电表的红表笔应与 热敏电阻的b线脚接触(填“a”或“b”).
(2)图乙为某一次测量过程中的情景,此次测量的读数为1.10V.

(3)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验.闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下多用电表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在U-I坐标系中,将各组U1、I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线,如图丙中曲线所示.从图中可知,随着电流的增大,热敏电阻的阻值小(填“变大”或“变 小”)
(4)利用(3)中记录的数据,可以用公式U2=U1+IR算出电源的路端电压U2,将各组的U2和 I的数据也描绘在U-I坐标系中,如图丙中直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势E=5.0V,内电阻r=2.5Ω;(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.关于环绕地球运动的人造地球卫星,下列说法中正确的是(  )
A.人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度为7.9km/s
B.由于大气阻力的作用,人造地球卫星运动的周期将逐渐变大
C.由于大气阻力的作用,人造地球卫星运动的轨道半径将逐渐变小,其线速度也将变小
D.在同一轨道上运行的人造卫星,质量不同,其向心加速度的大小也不相同

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

10.(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个光源,它们发出的光波满足干涉的必要条件,则两列光的频率相同.如图所示,在这两列光波相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如果放置光屏,在C(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹.
(2)在上述杨氏干涉试验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7m,双缝间的距离d=1mm,双缝到屏的距离l=2m.求第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.如图所示,在天花板上的O点系一根细绳,细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置,由静止释放小球,小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中,下面说法正确的是(  )
A.小球受到的向心力大小不变
B.细绳对小球的拉力对小球做正功
C.细绳的拉力对小球做功的功率为零
D.重力对小球做功的瞬时功率先变大后变小

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在(  )
A.电子B.中子C.质子D.原子核

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.如图,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是位于竖直平面内以O为圆心的一段圆弧,OA与竖直方向的夹角为α.一小球以速度v0从桌面边缘P水平抛出,恰好从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽.小球从P到A的运动时间为$\frac{{v}_{0}tanα}{g}$;直线PA与竖直方向的夹角β=arctan(2cotα).

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其 中灵敏电流计G的满偏电流为100μA,已测得它的内阻为395.0?.图中电阻箱读数为5.0?.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知(  )
A.M、N两端的电压为4mVB.M、N两端的电压为40mV
C.流过M、N的电流为1.25μAD.流过M、N的电流为8 mA

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