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(12分)如图为光滑且处于同一竖直平面内两条轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合.现有一质量m=0.1kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放(取g=10m/s2).

(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.
(3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.
(1)(2)(3)

试题分析:(1)要使小球能沿圆轨道运动,通过圆周最高点D的速度至少为
从A到D过程机械能守恒:    

(2)若高度小于第一问中最小高度,即不能通过D点,小球在D点离开轨道作平抛运动,设小球在D点的速度为v2
水平方向
竖直方向
从A到D过程机械能守恒:
由以上各式可得
(3)小球从A到F过程机械能守恒:   
由向心力公式:
   
由牛顿第三定律可知:球在F点对轨道的压力大小为
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零.此过程中,金属块损失的动能有2/3转化为电势能.金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相同,则金属块从A开始运动到C整个过程中经过的总路程为(      )
A.1.5LB.2LC.3LD.4L

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的物块,带正电q,开始时让它静止在倾角α=600的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E=的匀强电场中,如图所示,斜面高为H,释放物体后,物块落地的速度大小为(      )
A.B.2
C.2D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)如图所示,在竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环MAP组成,固定在纸面所在的竖直平面内。PQ、MN水平且足够长,NMAP段是光滑的。现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上,它所受电场力为重力的3/4(重力加速度为g)。现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点。

(1)求D、M间的距离X0
(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;
(3)若小环与PQ间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与动摩擦力大小相等且大于电场力),现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放,球小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)一个质量为m的小球拴在钢绳的一端,另一端施加大小为F1的拉力作用,在水平面上做半径为R1的匀速圆周运动。今将力的大小改变为F2,使小球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2,小球运动的半径由R1变为R2过程中拉力对小球做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,A、B、C为三块水平放置的金属板,板的厚度不计,间距均为d。A、B板中央有小孔,电路中三个电阻的阻值均为R,电源内阻也为R。现有一质量为m的带正电液滴在距A板小孔正上方为d的P处由静止开始下落,不计空气阻力,当它达到C板时速度恰为零。求:

(1)液滴通过B板中央小孔时的速度大小;
(2)液滴从P处到达B板的运动过程中其电势能变化了多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C,一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板,滑板运动到C时被牢固粘连,物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,两半圆半径均为R,板长=6.5R,板右端到C的距离L在R<L<5R范围内取值,E距A为S=5R,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均μ=0.5,重力加速度取g。

(1)求物块滑到B点的速度大小;
(2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并判断物块能否滑到CD轨道的中点。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2011年国际泳联世界跳水系列赛北京站女子3米板决赛中,吴敏霞以402.30分的成绩获得冠军。现假设她的质量为m,她进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对她的阻力大小恒为F,那么她在水中下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)
A.她的动能减少了Fh
B.她的重力势能减少了(mg + F) h
C.她的机械能减少了(F-mg) h
D.她的机械能减少了Fh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑,并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动,物块A滑到木板的D点停止运动。已知物块B与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加速度g=10m/s2 ,求:

(1) 物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小;
(2) 滑动摩擦力对物块B做的功;
(3) 物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。

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