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【题目】如图所示,BC是高处的一个平台,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧直立于水平地面上,弹簧下端固定,上端恰好与管口D端平齐。一可视为质点的小球在水平地面上的A点斜向上抛出,恰好从B点沿水平方向进入高处平台,AB间的水平距离为xAB=1.2m,小球质量m=1kg。巳知平台离地面的高度为h=0.8m,小球与BC间的动摩擦因数μ=0.2,小球进入管口C端时,它对上管壁有10N的作用力,通过CD后,在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧弹性势能Ep=0.5J。若不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。求:

(1)小球通过C点时的速度大小vc

(2)平台BC的长度L

(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm

【答案】(1)2m/s(2)1.25m(3)4.5J

【解析】

(1)小球通过C点时,它对上管壁有F=10N的作用力,根据牛顿第三定律可知上管壁对它也有的作用力,根据牛顿运动定律有

(2)小球从A点抛出到B点所用时间

B点时速度

小球从BC的过程中,根据动能定理

得平台BC的长度

L=1.25m

(3)小球压缩弹簧速度最大时,加速度为等,则

mg=kx

弹簧的压缩量

x=0.1m

C位置到小球的速度最大时的过程中,根据机械能守恒

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为纪念光纤之父、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献,早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981123日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为高锟星.已知高锟星半径为R,其表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,在不考虑自转的情况,求:(以下结果均用字母表达即可)

(1)卫星环绕高锟星运行的第一宇宙速度;

(2)假设某卫星绕高锟星做匀速圆周运动且运行周期为T,求该卫星距地面的高度;

(3)假设高锟星为一均匀球体,试求高锟星的平均密度(球体积V= πR3).

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【题目】如图所示,在点电荷+Q的电场中,虚线为等势面,甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb、adb曲线,两粒子在a点时具有相同的动能,重力不计.则下列说法不正确的是(  )

A. 甲、乙两粒子带异种电荷

B. 两粒子经过b点时具有相同的动能

C. 甲粒子经过c点时的动能等于乙粒子经过d点时的动能

D. 甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】真空中有两个相同的带电金属小球AB,相距为r,带电量分别为q2q,它们之间相互作用力的大小为F.有一个不带电的金属球C,大小跟A、B相同,当CA、B小球先后各接触一次后拿开,再将A、B间距离变为2r,那么A、B间的作用力的大小可为(

A. 5F/64 B. 0 C. 3F/64 D. 3F/16

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【题目】如图所示某电场的电场线分布关于 y 沿竖直方向对称,O、M、N y 轴上的三 个点 OM=MN。P 点在 y 轴右侧,MPON。则

A. M 点场强大于 N 点场强

B. M 点电势与 P 点的电势相等

C. 将正电荷由 O 点移动到 P 电场力做负功

D. O 点静止释放一带正电粒子该粒子将沿 y 轴正方向做直线运动

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【题目】如图甲所示,电荷量均为+q、质量分别为m1m2的两个离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零。离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m1的离子最后打在底片MN的中点P上。已知放置底片的区域MNL,底片能绕着轴M顺时针转动,OML。不计离子间的相互作用。sin0.6sin0.8tan

(1)求打在MN中点P的离子质量m1

(2)已知m14m2,质量为m2的离子无法打到底片上,但可以绕轴M转动底片,使离子的运动轨迹与底片相切,求运动轨迹与底片相切时底片转过的角度;

(3)若将偏转磁场改为半径RL,圆心在O1处的圆形磁场,磁感应强度大小仍为B,磁场方向垂直于纸面向里,磁场边界与直线MN相切于O点,如图乙所示。两个离子能否打到底片上?若能,求离子离开磁场后运动到底片的时间?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为匀强电场中的一组等间距的竖直直线,一个带电粒子从A点以一定的初速度斜向上射入电场,结果粒子沿初速度方向斜向右上方做直线运动,则下列说法正确的是(  )

A.若竖直直线是电场线,电场的方向一定竖直向上

B.若竖直直线是电场线,粒子沿直线向上运动过程动能保持不变

C.若竖直直线是等势线,粒子一定做匀速直线运动

D.若竖直直线是等势线,粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大

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【题目】如图所示,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个相同的带电小球B固定于O点的正下方,已知细线长LOB点的距离也为L,平衡时,BOAO间的夹角为45°,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A.细线对A球的拉力等于库仑力和重力的合力,因此拉力大于重力

B.两球之间的库仑力大小为

C.A球漏了少量电后,细线对A球的拉力减小

D.A球漏了少量电后,B球对A球的库仑力增大

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【题目】为了验证机械能守恒定律,同学们设计了如图甲所示的实验装置:

1)实验时,一组同学进行了如下操作:

①用天平分别测出重物AB的质量M1M2 (A的质量含挡光片、B的质量含挂钩,且M2>M1),用螺旋测微器测出挡光片的宽度d,测量结果如图丙所示,则d=___mm

②将重物AB用绳连接后,跨放在定滑轮上,一个同学用手托住重物B,另一个同学测量出____(A的上表面”“A的下表面挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落;

③记录挡光片经过光电门的时间Δt

2)如果系统(重物AB)的机械能守恒,应满足的关系式为____ (用质量M1M2,重力加速度为g,经过光电门的时间为Δt,挡光片的宽度d和距离h表示结果)

3)实验进行过程中,有同学对实验作了改进,如图乙所示,在B的下面挂上质量为m的钩码,让M1=M2=m,经过光电门的速度用v表示,距离用h表示,仍释放重物B使其由静止开始下落,若系统的机械能守恒,则有=_____(已知重力加速度为g)

4)为提高实验结果的准确程度,以下建议中确实对提高准确程度有作用的是______

A.绳的质量要轻且尽可能光滑

B.轻质绳的前提下,绳子越长越好

C.尽量保证重物只沿竖直方向运动,不要摇晃

D.挡光片的宽度越小越好

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