(16分)如图所示,轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为
的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的水平固定横杆上,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为
m的1/4圆弧。质量为
的小球C以
的速度向左与B球发生正碰。已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取
,则:
(1)碰后C球平抛的水平位移 (2)碰后瞬间B球的速度 (3)A、B间轻杆的长度
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
水平放置的平行金属框架L=0.2m,质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上,并且与框架的两个边垂直。整个装置放于方向竖直向下、B=0.5T的匀强磁场中,如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除外,其他电阻、摩擦阻力均不考虑。求:
① ab速度是5m/s时,棒的加速度是多大?
② 当ab棒达到最大速度后,撤去外力F此后感应电流还能产生多少热量?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(16分)如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求:
(1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小;
(2)D点到B点的距离xDB;
(3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)如图所示,半径的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为
=1.25m,现将一质量
=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以
的速度水平飞出(
取
).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.
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(11分)摩擦系数μ=0.2的水平地面AB长75m,和光滑斜面在B点用一小段光滑圆弧相连,斜面和水平地面的夹角为30O且无限长,一质量为m=1kg的物体(可视为质点)从A点以初速度vo=20m/s的速度向右滑动,求物体从A点出发经过B点的速度大小和时间?
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(14分)某同学玩“弹珠游戏”装置如图所示,S形管道BC由两个半径为R的1/4圆形管道拼接而成,管道内直径略大于小球直径,且远小于R,忽略一切摩擦,用质量为m的小球将弹簧压缩到A位置,由静止释放,小球到达管道最高点C时对管道恰好无作用力,求:( )
⑴小球到达最高点C的速度大小;
⑵若改用同样大小质量为2m的小球做游戏,其它条件不变,求小球能到达的最大高度;
⑶若改用同样大小质量为m/4的小球做游戏,其它条件不变,求小球落地点到B点的距离。
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如图所示,质量为M=400g的铁板固定在一根轻弹簧上方,铁板的上表面保持水平。弹簧的下端固定在水平面上,系统处于静止状态。在铁板中心的正上方有一个质量为m=100g的木块,从离铁板上表面高h=80cm处自由下落。木块撞到铁板上以后不再离开,两者一起开始做简谐运动。木块撞到铁板上以后,共同下降了l1=2.0cm时刻,它们的共同速度第一次达到最大值。又继续下降了l2=8.0cm后,它们的共同速度第一次减小为零。空气阻力忽略不计,重力加速度取g=10m/s2。求:
⑴ 若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,比例系数叫做弹簧的劲度,用k表示.求本题中弹簧的劲度k;
⑵ 从木块和铁板共同开始向下运动到它们的共同速度第一次减小到零的过程中,弹簧的弹性势能增加了多少?
⑶在振动过程中,铁板对木块的弹力的最小值N是多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(14分)如图所示,AB为倾角θ=37°的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°,半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于B点,P、0两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一自由端在斜面上C点处,现有一质量m = 2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)释放,物块经过C点后,从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为(式中x单位是m , t单位是s),假设物块笫一次经过B点后恰能到达P点,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),g取1Om/s2。
试求:(1) 若CD=1m,试求物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功;
(2) B、C两点间的距离x
(3) 若在P处安装一个竖直弹性挡板,小物块与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,小物块与弹簧相互作用不损失机械能,试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?
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(14分)如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线放射P,已知射线实质为 高速电子流,放射放出的电子速度v0=1.0×107m/s.足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d =2.0×m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5×104N/C.已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg.求:
(1)电子到达荧光屏M上的动能;
(2)荧光屏上的发光面积.
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