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【题目】如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度为g。求:

(1)小球在AB段运动的加速度的大小;

(2)小球从D点运动到A点所用的时间。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)小球在BCD段运动时,受到重力mg、轨道压力N的作用,如图所示

据题意,,且小球在最高点C所受轨道的正压力为零。

设小球在C点的速度大小为,根据牛顿第二定律有,

小球从B点运动到C点,根据机械能守恒定律,

设B点处小球的速度大小为,有

由于小球在AB段由静止开始做匀加速运动,设加速度大小为a,由运动学公式,有

建立解得AB段运动的加速度大小a=

(2)设小球在D点处的速度大小为,下落到A点时的速度大小为V,

由机械能守恒定律有:

设小球从D点运动到A点所用的时间为t,由运动学公式得,

联立解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一些水银被装在粗细均匀竖直放置的两边等长U形管中U形管左边封闭着一段长为h =57cm的空气柱,右端开口与大气相连,刚开始两边水银面处于同一高度已知空气可以当成理想气体,外界大气压恒为p0= 76cm汞柱。环境温度不变,若向U形管右边加入水银柱未产生新的空气柱最多可加入多长的水银柱?此时左端封闭的空气柱变为多长?

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【题目】水平推力F1F2分别作用于水平面上原来静止的、等质量的ab两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间停下,两物体的v-t图象如图所示,已知图中线段ABCD,则(  )

A. F1的冲量小于F2的冲量

B. F1的冲量等于F2的冲量

C. 两物体受到的摩擦力大小相等

D. 两物体受到的摩擦力大小不等

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【题目】用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳图乙是白纸上根据实验结果画出的图.

(1)本实验中等效代替的含义是________

A.橡皮筋可以用细绳替代

B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

(2)图乙中的FF′两力中方向一定沿着AO方向的是________图中________F1、F2合力的理论值______是合力的实验值.

(3)(多选)完成该实验的下列措施中能够减小实验误差的是________

A.拉橡皮筋的绳细一些且长一些

B.拉橡皮筋时弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行

C.拉橡皮筋的细绳要长些标记同一细绳方向的两点要远些

D.使拉力F1F2的夹角很小

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【题目】电子质量为m、电荷量为q,以速度x轴成(弧度制)射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:

(1)OP的长度d

(2)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.

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【题目】如图所示,A球从倾角θ=300的光滑斜面上某点由静止开始滚下,然后进入足够长的光滑水平面上,经M点时速度大小不发生变化,方向立刻变为水平向左。B球从M点开始向左做直线运动,试问:

A球从斜面上某一高处静止滚下,同时B球以v0=8 m/s向左做匀速直线运动,A球的高度满足什么条件,AB两球能发生碰撞。

A球从斜面上N点静止开始滚下,MN= 10m,B球同时从M点由静止向左以加速度a=2 m/s2做匀加速直线运动,问:经多长时间两者相碰?(g=l0 m/s2

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【题目】在学生实验“用打点计时器测速度”和“探究小车速度随时间变化的规律”中,都使用了电火花计时器,并打出纸带进行有关数据处理,已知所用交流电的频率是50Hz.

(1)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是_______(可能有一个或多个正确选项)

A.实验中需用秒表记下运动的时间

B.开始释放小车时,应使小车靠近电火花计时器

C.先接通电火花计时器电源,然后放开小车

(2)有一次实验中某小组得到如图甲所示的纸带,并按照打点时间先后,依次选定了OABCDEF七个计数点(每两个计数点之间还有四个点没有画出),经过测量后计算得到相邻计数点间的距离.请根据实验数据,判断这个纸带做的是_______(填 “加速”、“匀速”或“减速”).电火花计时器打下相邻两点的时间间隔是_______s.根据纸带上可以计算得到加速度大小为________(结果保留3位有效数字).

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【题目】如图所示,在光滑的水平地面上,相距A、B两个小球均以向右运动,随后两球相继滑上倾角为的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取.求:

(1)B球刚要滑上斜坡时A、B两球的距离是多少;

(2)A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。

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【题目】如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示(磁场垂直纸面向里为正方向)。t=0时刻,一质量m=8×104kg、电荷量q=+2×104C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O’是挡板MN上一点,直线OO'与挡板MN垂直,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)若微粒的运动时间大于一个B变化的周期,在图上画出(0﹣20π)s内微粒的运动轨迹

(2)微粒再次经过直线OO'时与O点的距离;

(3)微粒在运动过程中离开直线OO’的最大高度;

(4)水平移动挡板使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件。

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