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【题目】如图所示,粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,整个装置竖直放置,C是最低点,圆心角θ=37°D与圆心O等高,圆弧轨道半径R =1m,斜面长L=4m,现有一个质量m =0.1kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑,物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为μ=0.25。不计空气阻力,g=10m/s2sin37o=0.6cos37o=0.8,求:

1)物体P第一次通过C点时的速度大小

2)物体P第一次通过C点时对轨道的压力

3)物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动到最高点E,接着从空中又返回到圆轨道和斜面,在这样多次反复的整个运动过程中,物体PC点处轨道的最小压力min

【答案】124.6N3

【解析】

试题(1)物体PA下滑经BC过程中根据动能定理:

3分)

解得1分)

2)物体在C点,根据牛顿第二定律得:2分)

解得N =4.6N 1分)

根据牛顿第三定律,物体PC点的压力为4.6N 1分)

3)物体P最后在B与其等高的圆弧轨道上来回运动时,经C点压力最小,

BC根据机械能守恒得:2分)

解得2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其pT图象如图所示.a、bc三个状态中分子平均动能最小的是________(选填“a”“b”“c”),气体在过程ab中吸收的热量________(选填大于”“等于小于”)过程ca中放出的热量.

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【题目】一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5:1,原线圈接入电压为220V的正弦交流电,各元件正常工作,一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上,如图所示,电压表和电流表均为理想交流电表。则下列说法正确的是( )

A. 原、副线圈中的电流之比为5:1

B. 电压表的读数约为44V

C. 若滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω,则1 分钟内产生的热量为2904 J

D. 若将滑动变阻器的滑片向上滑动,则两电表读数均增大

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【题目】质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用.下列判断正确的是(  )

A. 0~2s内外力的平均功率是 W

B. 2s内外力所做的功为 J

C. 1s末外力的瞬时功率最大

D. 1s内与第2s内外力做功之比

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【题目】探究弹性势能表达式时,一位同学设计了如图1所示装置,以研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验过程如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,并落到水平地面上,钢球水平位移记为s

(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能______ (选填大于”、“小于等于)小球释放前弹簧储存的弹性势能

(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:______

(3)2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中abcd四点为小球平抛时经过的四个位置.小方格的边长L=1.25cm.则小球平抛初速度的计算式为v0= ______ (用Lg表示).

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【题目】如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是(  )

A. 重力势能和动能之和总保持不变

B. 重力势能和弹性势能之和总保持不变

C. 动能和弹性势能之和总保持不变

D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

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【题目】如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,腰长为a∠A90°一束细光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的中点,光进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射已知真空中的光速为c试求:

(i)该棱镜材料的折射率n

(ii)光从AB边到AC边的传播时间t

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【题目】某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成.当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路.仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有

A. 家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零

B. 家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变

C. 家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起

D. 地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起

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【题目】光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内,与水平轨道CE连接。水平轨道的CD段光滑、DE段粗糙。一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上,弹簧处于自然长度另一端恰好在D点。将质量为m的物块从顶端F点静止释放后,沿圆弧轨道下滑。物块滑至D点后向左压缩弹簧。已知圆弧轨道半径为R =L,物块与DE段水平轨道的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g,物块可视为质点。求:

1)物块第一次经过E点时对圆弧轨道的压力多大

2)若物块不能与弹簧相碰,设物块从E点到运动停止所用的时间为t,求R得取值范围及tR的关系式。

3)如果物块能与弹簧相碰,但不能返回道圆弧部分,设压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求R的取值范围及EpR的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。

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