【题目】如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角θ=53°,BCD为半径R=5m的圆弧形轨道,在B点,轨道B与与圆弧形轨道BCD相切,整个光滑轨道处于竖直平面内,在A点,一质量为m=1kg的小球由静止滑下,经过B、C点后从D点竖直向上抛出。设以竖直线MDN为分界线,在小球运动到MDN边界以及边界左侧时将受到一个水平向左的恒力F(未知)作用。当小球最后落到与D在同一水平面相距为d=10.8m的S点处,此时速度大小vs=16m/s,已知A点距地面的高度H=10m,B点距地面的高度h=5m.(g取10m/s2),求:
(1)小球经过B点时的速度大小vB=?
(2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力
(3)小球从D点抛出后,速度最小时距SD面的高度
【答案】(1)10m/s;(2) 38N;(3)h=1.5m
【解析】(1)对小球,从A到B过程,由动能定理得:mg(Hh)=mv20
解之小球经过B点时的速度大小v==10m/s
(2)对小球,从B到C过程,由动能定理得:mgR(1cosθ)=mvc2mv2
在C点,由牛顿第二定律得:Nmg=m
联立解之得:N=38N
由牛顿第三定律得:小球对轨道的压力为N'=N=38N
(3)对小球,从C到D过程,由动能定理得:mgR=mvD2mvc2
解之得:vD=2m/s
由D到S: Fd=mvS2-mvD2
F=10N
小球在复合场中受到的合力方向斜向左下45°,大小为mg,把D点的速度分解为垂直于合力和平行于合力方向的分速度,当平行于合力方向的分速度为零时,速度最小
vDcos450=at
a=g
竖直方向:x=vDt-gt2
解之得:x=1.5m
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【题目】利用如图所示的实验装置“探究合力功与物体动能改变的关系”,将光电门固定在轨道上的B点,用重物通过细线拉小车,小车质量为M,保持小车质量不变,改变所挂重物质量m多次进行实验,每次小车都从同一位置A由静止释放(g取)。
(1)适当垫高木板无滑轮端做好平衡摩擦力。
(2)在正确规划操作后,实验时除了需要读出传感器的示数F,测出了小车质量M,测得遮光条的宽度d(较窄)和它通过光电门的遮光时间t,还需测量得物理量有__________,验证动能定理的表达式为_____________(用测得的物理量表示)。
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【题目】如图所示,点电荷+Q、-Q分别置于M、N两点,O点为MN连线的中点,a、b在MN连线上关于O点对称,过c、d点直线垂直MN连线,且c、d点关于a点对称,下列说法正确的是
A. c、d两点的电场强度相同
B. a点的电势高于b点的电势
C. 将电子沿直线从c移到d,其电场力先增大后减小
D. 将电子从a移到c,电子的电势能不变
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【题目】在探究“弹力和弹钟长量的美系”时,小明同学用如图甲斯示的实验装置避行实验;将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘。逐渐增加盘中砝码的质量并同刻度尺测出对应的弹簧长度。某次实验测得的数据如下:
(1)小明同学根据实验数据在坐标纸上用播点法画出x-m图象如图乙所示,根握图象他得出结论:弹簧弹力和弹簧伸长量不是正比例关系,而是一次函数关系,他的结论错误的原因是:_______________;
(2)作出的图线与坐标系纵轴有截距,其物理意义是_______________________;该弹簧的劲度系数k=________________N/m(g取98N/kg,结果保留3位有效数字);
(3)请你判断该同学得到的劲度系数与考砝码盘的质量相比,结果_______ (选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
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【题目】如图所示,虚线代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知
A. 三个等势面中,a的电势较髙
B. 带电质点通过P点时的电势能较大
C. 带电质点通过P点时的动能较大.
D. 带电质点通过Q点时的加速度较大
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【题目】“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图(a)所示,其中定值电阻R1=1Ω
(1)图(a)中A为______ (选填电压或电流)传感器,定值电阻R1在实验中起_____的作用;
(2)实验测得的路端电压U相应电流J的拟合曲线如图(b)所示,由此得到电源电动势E=_____V;
内阻 r=____Ω
(3)实验测得的数据如图所示,则实验中选用的的滑动变阻器最合理的阻值范围为___.
A.0—5Ω B. 0-20Ω C. 0—50Ω D. 0-200Ω
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【题目】质量相等的A、B两个物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力、的作用而从静止开始做匀加速直线运动,经过时间和4,A、B的速度分别达到2和时,分别撤去和,以后物体继续做匀减速直线运动直至停止,两个物体速度随时间变化的图象如图所示,设和对A、B的冲量分别为和,和,对A、B做的功分别为和,则下列结论正确的是
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
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【题目】如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 电压表示数减小
B. 电流表示数减小
C. 电容器C所带电荷量减小
D. a点的电势降低
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【题目】如图所示,小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛,则( )
A. 两物体落地时速度相同
B. 从开始至落地,重力对它们做功相同
C. 两物体落地时重力的瞬时功率相同
D. 从开始运动至落地过程中,重力对它们做功的平均功率相同
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