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【题目】如图所示,已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连,一小球自某一高度由静止滑下,先滑过甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑过乙轨道,最后离开,若小球在两圆形轨道的最高点对轨道压力都恰好为零,试求:

(1)释放小球的高度h;

(2)水平轨道CD的长度。

【答案】(1)(2)

【解析】

试题分析:(1)小球在光滑圆轨道上滑行时,机械能守恒,设小球滑过C点时的速度为vc,通过甲环最高点速度为,根据小球对最高点压力为零,有…①

取轨道最低点为零势能点,由机械守恒定律有:…②

两式消去,可得:…③

同理可得小球滑过D点时的速度为:…④

所以小球经过C点的速度为,经过D点的速度为

小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至C点时机械能守恒,有:…⑤

两式联立解得:

因此小球释放的高度为2.5R

(2)设CD段的长度为,对小球滑过CD段过程应用动能定理有:…⑥

三式联立解得:,则有水平CD段的长度为

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,格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将 25 个网球垒成 9 层高的直立小塔。网球 A 位于小塔顶层,下面各层均有 3 个网球,网球 B 位于小塔的第 6 层,已知每个网球质量均为 m。下列说法正确的是

A.其他网球对 B 球的作用力大小等于 B 球的重力大小

B.拿掉 A 球,小塔将无法保持平衡

C. 8 层的三个网球与 A 球间的弹力大小各为

D.最底层的 3 个网球受到地板的支持力均为

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【题目】如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面上,已知A的质量B的质量均为AB之间的动摩擦因数B与水平面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g,若从开始,木板B受到的水平恒力作用,改为,方向不变,时撤去

1)木板B的水平恒力作用时,AB的加速度各为多少?

2)从开始,当AB都静止,AB上相对B滑行的时间为多少?

3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力,横坐标表示运动时间t(从开始,到AB都静止),取运动方向为正方向,在图中画出的关系图线(以图线评分,不必写出分析和计算过程)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为3.0 kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F18.0 N时,木箱静止;当拉力F210.5 N时,木箱做匀速运动,(g10N/kg)求:

(1)木箱与地面间的动摩擦因数;

(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小;

(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(1)探究弹力与弹簧伸长量的关系实验中,关于测量弹簧原长的操作步骤先后顺序,下列说法正确的是______

A.先测量弹簧的原长,后竖直悬挂

B.先竖直悬挂,后测量弹簧的原长

C.先后顺序对实验结果无影响

D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自身重量

(2)某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘.通过改变盘中砝码的质量,测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度L,画出mL图线,对应点已在图上标出,如图乙所示.(重力加速度g10 m/s2)

(1)采用恰当的数据处理,该弹簧的劲度系数为________N/m(保留三位有效数字)

(2)请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比,结果__________(偏大”“偏小相同”)

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【题目】电荷量为Q1Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点,规定无穷远处电势为零,x轴上各点电势随x的变化关系如图所示.则

A. Q1带负电,Q2带正电

B. G点处电场强度的方向沿x轴正方向

C. 将带负电的试探电荷自G点静止释放,仅在电场力作用下一定不能到D

D. 将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点,电场力先做负功后做正功

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知,小车在桌面上是_____(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。

(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为_____m/s,加速度大小为_____m/s2.(结果均保留2位有效数字)

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【题目】用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验

1)某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。

2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。

3)某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50 HzABCDEFG是纸带上7个连续的点。ΔssDGsAD________ cm。由此可算出小车的加速度a________ m/s2(保留两位有效数字)。

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【题目】如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,AB,如果在两板正中间有一电子( m=9×1031kge=﹣1.6×1019C),沿着垂直于电场线方向以2×107m/s的速度飞入,则

1)电子能否飞离平行金属板正对空间?

2)如果由AB分布宽1cm的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?

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