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【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道轨道的B点与水平地面相切,其半径为R质量为m的小球由A点静止释放。求:

1)小球滑到最低点B时小球速度v的大小;

2)小球刚到达最低点B时轨道对小球支持力FN的大小;

3)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面恰达最高点DD到地面的高度为h(已知hR),则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf

【答案】123mg3mgR-h

【解析】

(1)小球从A滑至B的过程,由动能定理得:

解得:

(2) 小球刚到达最低点B时,由重力和支持力的合力提供向心力

由牛顿第二定律得:

解得:

FN=3mg

(3)对小球从A运动到D的整个过程,由动能定理得:mgR-mgh-Wf=0
解得:

Wf=mgR-h

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示两平行极板PQ的极板长度和板间距离均为l,位于极板左侧的粒子源沿两板的中轴线向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射出。上述m qlt0为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况),则

A. 该粒子在平行板间一直做曲线运动

B. 该粒子进入平行板间的初速度

C. 该粒子在平行板间偏转时的加速度

D. 两平行板上所加电压大小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,平行金属板MN水平放置,板长L=m、板间距离d=0.20m。在竖直平面内建立xOy直角坐标系,使x轴与金属板MN的中线OO重合,y轴紧靠两金属板右端。在y轴右侧空间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=5.0×103T的匀强磁场,MN板间加随时间t按正弦规律变化的电压uMN,如图乙所示,图中T0未知,两板间电场可看作匀强电场,板外电场可忽略。比荷=1.0×107C/kg、带正电的大量粒子以v0=1.0×105m/s的水平速度,从金属板左端沿中线OO连续射入电场,进入磁场的带电粒子从y轴上的 PQ(图中未画岀,P为最高点、Q 为最低点)间离开磁场。在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定不变,忽略粒子重力,求:

(1) 进入磁场的带电粒子在电场中运动的时间t0及在磁场中做圆周运动的最小半径r0

(2) PQ两点的纵坐标yPyQ

(3) 若粒子到达Q点的同时有粒子到达P点,满足此条件的电压变化周期T0的最大值。

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【题目】某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图所示。主要思路是,通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度。将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点。

1)实验中为使小钩码的重力近似等于小车所受拉力,则钩码的质量m和小车质量M应该满足的关系为:___________

2)如图所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T,测量其中x1x2x3x4x5x6。为了尽量减小误差,则用Tx1x2…x6表示小车加速度大小a=_______________

3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图所示的a-F图线。发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你认为出现这种结果的原因可能是: 。学习牛顿第二定律后,你认为,图中图线的斜率表示

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【题目】探究加速度与力、质量的关系的实验步骤中,下列做法中正确的是  

A. 同时改变拉力F和小车质量m的大小

B. 先保持小车质量m不变,研究加速度a与拉力F的关系,再保持F不变,研究am的关系,最后导出amF的关系

C. 只改变拉力F的大小,小车质量m的大小始终保持不变

D. 只改变小车质量m的大小,拉力F的大小始终保持不变

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【题目】如图所示,水平放置的平行金属导轨,表面光滑,宽度L1m,在其上放一质量m0.5kg金属棒,棒与导轨垂直,且通有0.5A、方向由ab的电流。整个装置放在竖直方向的匀强磁场中。在大小为2N、方向水平向右且与棒垂直的外力F作用下,金属棒处于静止状态。求:

1)所加磁场的方向及磁感应强度的大小;

2)如果外力F增大为3N时,导体棒从静止开始运动到第2秒时的速度大小。

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【题目】如图所示,水平地面上的物体质量为2kg,在方向与水平面成37°角、大小为10N的拉力F作用下移动2m,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2。在这一过程中,物体受的各力做功多少?合力做功多少?(g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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【题目】某空间存在着如图(甲)所示的足够大的,沿水平方向的匀强磁场.在磁场中AB两个物块叠放在一起,置于光滑绝缘水平地面上,物块A带正电,物块B不带电且表面绝缘.在t1=0时刻,水平恒力F作用在物块B上,使AB由静止开始做加速度相同的运动.在AB一起向左运动的过程中,以下说法中正确的是(

A.图(乙)可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系,图中y表示洛伦兹力大小

B.图(乙)可以反映AB的摩擦力大小随时间t变化的关系,图中y表示摩擦力大小

C.图(乙)可以反映AB的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小

D.图(乙)可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系,图中y表示压力大小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是(  )

A.v1v2v33∶2∶1

B.v1v2v3∶1

C.t1t2t31∶

D.t1t2t3()∶(1)∶1

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