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【题目】如图所示,固定在水平地面上的光滑轨道由半径为R的四分之一圆弧轨道 AB和足够长的水平轨道BD组成,ABBD相切于B点,水平轨道的右端与一倾角 45°的斜面体底端接触。一个带正电、可视为质点的小球a从圆弧轨道上A点由静 止开始下滑,当小球a运动到B点后,将另一个带正电、可视为质点的小球b由静止 放在小球a的正前方C点处。己知小球ab的质量均为mA点与圆心O的连线与 水平方向成角,求:

1)小球a刚到达圆弧轨道最低点B时,小球对轨道的压力;

2)若b球刚放入时两小球间的电势能为0时,两小球间的最大电势能Ep

3)小球b最终从D点离开,恰好垂直打在斜面体上,小球bD点运动到斜面的时间t

【答案】(1) mg3—2sin(2) mgR1-sin(3)

【解析】

(1)对于小球a,从AB的过程中,由机械能守恒:

mgR1-sin=

B点时,由牛顿第二定律:

FN-mg=m

解得:

FN=mg3—2sin

由牛顿第三定律得,小球ab点的压力大小为mg3-2sin),方向竖直向下;

(1)当两球达到共同速度时,它们相距最近,由动量守恒定律:

mv=2mv′

ab两小球,由动能定理:

W=

W=mgR1-sin

由功能关系可得,两小球间的最大电势能为:

Ep=mgR1-sin

(3)小球bD点运动到斜面做平抛运动:

vx=vy=gt

推得:

t=

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利用如图所示的装置,可以验证机械能守恒定律。

(1)实验中,质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如下图所示。已知相邻两点之间的时间间隔为T。测得AB两点间的距离为h1BC两点间的距离为h2。则在打点计时器打下B点时,重物的动能为________________

(2)为了减小实验误差,要尽量选择质量大些、体积小些的重物,请说明这样选择的理由:________________

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【题目】如图所示,PQ为等量异种点电荷AB连线的中垂线,C为中垂线上的一点,MN分别为ACBC的中点,若取无穷远处的电势为零,则下列判断正确的是(  )

A. MN两点的电场强度相同

B. MN两点的电势相等

C. 若将一负试探电荷由M点移到C点,电场力做正功

D. 若将一负试探电荷由无穷远处移到N点时,电势能一定增加

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】阻值R1=R2=2R3=2R4的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2Q1Q2的比值为(   )

A.Q1∶Q22∶5B.Q1∶Q21∶2

C.Q1∶Q23∶5D.Q1∶Q22∶3

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用多用电表的欧姆档来测量电压表的内阻,如图甲所示.先将选择开关旋至倍率“×100”档,红、黑表笔短接调零后进行测量,红表笔应接电压表的 接线柱(选填“+”“﹣”),测量结果如图乙所示,电压表的电阻为 Ω

该同学要测量一节干电池的电动势和内阻,有以下器材可供选择:

A.电流表 (00.6A3A

B.电压表 (03V

C.滑动变阻器R 015Ω5A

D.滑动变阻器R′ 050Ω1A

E.定值电阻R0

F.开关S及导线 若干

本次实验的原理图如图丙,则滑动变阻器应选 (填器材前的字母序号).

按照原理图连接好线路后进行测量,测得数据如下表所示.

待测量

1

2

3

4

5

I/A

0.11

0.20

0.30

0.40

0.50

U/V

1.37

1.35

1.33

1.32

1.29

由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,试分析引起情况的原因是 .现将上述器材的连线略加改动就可使电压表的示数变化更明显,请在图丁中按改动后的原理图完成连线.

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【题目】某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中,可使用的器材有:

A.两只相同的毫安表(量程Ig3mA,内阻Rg1000Ω);

B.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω);

C.滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω);

D.各种规格的定值电阻R0

E.电源E(电动势约为3.0V);

F.开关、导线若干.

由于给出的毫安表量程太小,该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表,他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联(结果保留一位小数).该同学将用如右上方的电路图进行实验,测定电源的电动势和内阻.在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时,电流表G1示数逐渐增大,电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变,当滑片临近最右端时,电流表G2示数急剧变化.出现这种问题,应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器.在更换变阻器后,该同学连好电路,改变滑动变阻器滑片的位置,读出毫安表G1G2的示数分别为I1I2,并得到多组数据,建立直角坐标系,作出了I2I1的关系图线,经拟合得到直线I23.0mA0.4I1 ,则得出电源电动势E_____V,内阻r_____Ω.(保留一位小数)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】空间存在着平行于x轴方向的静电场,其电势随x的分布如图所示,AMONBx轴上的点,OA<OBOM=ON。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向左运动,则下列判断中正确的是

A.粒子一定带正电

B.粒子从MO运动过程中做加速度不断减小的加速运动

C.粒子一定能通过N

D.粒子从M向左运动的过程中电势能逐渐减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一轻质弹簧,上端悬挂于天花板上,下端系一质量为M的平板,处在平衡状态.一质量为m的均匀环套在弹簧外,与平板的距离为h,如图所示.让环自由下落,撞击平板.已知碰后环与板以相同的速度向下运动,使弹簧伸长,则

A.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总动量守恒

B.若碰撞时间极短,则碰撞过程中环与板的总机械能守恒

C.环撞击板后,板的新平衡位置与h的大小有关

D.在碰后板和环一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上,间距L0.2m,一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接;导轨上放一质量为m0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B0.5T的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,金属杆运动的v-t图象如图乙所示.(取重力加速度g=10m/s2)求:

1)金属棒在t=5s时的加速度以及10s内的位移。

2t10s时拉力的大小及电路的发热功率。

3)在010s内,通过电阻R上的电量。

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