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【题目】如图所示,半径均为R的四分之一光滑圆弧轨道ABBCB处平滑连接构成轨道ABC,其中AB如为细管道.轨道ABC竖直放置,且固定在水平台阶CE上,圆心连线水平,台阶距离水平地面的高度为R—质量m的小球静置于水平管口A点,若 小球受微小扰动,从静止开始沿轨道ABC运动,已知小球直径略小于管道内径,重力加速度为g.

(1)小球通过C点时,求轨道对小球的弹力大小

(2)小球从C点飞出落到地面上,求落地点(图中未画出)C点的距离S

(3)某同学将该小球从地面上的D点斜向右上方抛出,小球恰好从C点水平飞入轨道, 已知水平距离,求小球沿轨道上滑到最高点时离地面的高度h.

【答案】(1)5mg(2)3R(3)2R

【解析】

(1) ,由机械能守恒得:

点,根据牛顿第二定律可得:

解得:

(2)小球从点做平抛运动,水平方向有:

竖直方向有:

解得:

落地点到点的距离:

S==3R

(3)小球从抛到的过程可以看作由的平抛运动,设小球到达点的速度大小为,则有:

解得:

设小球从点上滑的最大高度为,对小球上滑到最高的过程,根据动能定理可得:

解得:

所以:

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,ABCD为竖直放在场强为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg、带电荷量的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动。(g)求:

(1)小球到达C点时的速度是多大?

(2)小球到达C点时对轨道压力是多大?

(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?

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【题目】嫦娥四号于201913日在月球背面着陆,嫦娥五号也讨划在今年发射。如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后,先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动,然后开启反冲发动机,嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态,最后实现软着陆,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径,月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度,引力常量为G。不考虑月球的自转,则下列说法正确的是

A. 嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度

B. 月球的平均密度

C. 嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内,绕月球运转圈数

D. 根据题目所给数据无法求出月球的第一宇宙速度

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【题目】某兴趣小组同学用所学的知识来测定一段金属丝的电阻率.

(1)用游标卡尺测量金属丝的长度L时,如图甲所示,则L=______ cm;用螺旋测微器测 量金属丝的直径D时,测量结果如图乙所示,则D= ___ mm.

(2)用多用电表粗测该金属丝的电阻,选用“100”倍率的电阻档测量,多用电表指针偏转的角度较大,因此需选择_____(选填“10”或“1k”)倍率的电阻档,再_____后重新进行测量.

(3)兴趣小组的同学用多用电表粗测该金属丝的电阻为,为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻,在实验室中找到以下实验器材:

A.电流表A100.6A,内阻约);B.电流表A2(00.1A,内阻约);

C.电压表V06V,内阻约);D.滑动变阻器R(010,额定电流2A);

E.直流电源E(电动势为6V,内阻忽略不计);

F.开关一只,导线若干.

某兴趣小组设计了如图丙所示实验电路图,其中电表1_______,电表2____ (填写器材的对应序号).

②用正确的方法测出了多组数据,以电表1的数据为纵轴、电表2的数据为横轴得到如图丁所示的图象(图中为已知量),可求出金属丝的电阻率____(用字母表示).由于实验电路的系统误差造成测量值____(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.

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【题目】如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳的最大拉力为2mg.当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球受三个力作用.则ω可能为( )

A.B.C.D.

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【题目】如图所示,两滑块AB位于光滑水平面上,已知A的质量MA=1kgB的质量MB=4kg.滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块Av=5m/s速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块B相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开。则(  )

A.物块A的加速度一直在减小,物块B的加速度一直在增大

B.作用过程中弹簧的最大弹性势能

C.滑块A的最小动能为,滑块B的最大动能为

D.若滑块A的质量B的质量,滑块A的最小动能为,滑块B的最大动能为

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【题目】某同学用图甲所示实验装置做研究平抛物体的运动实验,他先调整斜槽轨道槽口末端水平,然后在方格纸(图甲中未画出方格)上建立好直角坐标系,将方格纸上的坐标原点与轨道槽口末端重合,轴与重锤线平行,轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,先在方格纸上标出相应的点迹,然后作出如图乙所示的小球的运动轨迹。

图甲 图乙

1)平抛运动水平方向的分运动是 __________ 运动。

2)为了能较准确地完成实验,需要 __________

A.调节装置使斜槽末端保持水平

B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的

3)已知方格每格长,重力加速度为,则小球到点时竖直方向的速度为 __________

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【题目】如图所示,匀强电场中,ABC三点构成一边长为a的等边三角形,电场强度方向平行于纸面,现有一电子,在电场力作用下,由AC动能减少W,而质子在电场力作用下,由AB动能增加W,则该匀强电场E的大小和方向的判断正确的是

A. ,方向垂直BC并由A指向BC

B. ,方向垂直BC并由A指向BC

C. ,方向垂直AC并由B指向AC

D. ,方向垂直AB并由C指向AB

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【题目】如图甲所示,绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨 PQMN,相距为L=0.5mef右侧导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度B的大小如图乙变化。开始时 ab 棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置,ab棒与cd棒平行,ab棒离水平面高度为h=0.2mcd棒与ef之间的距离也为Lab棒的质量为m1=0.2kg,有效电阻R1=0.05Ωcd棒的质量为 m2=0.1kg,有效电阻为 R2=0.15Ω。设ab棒在运动过程始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计。g 10m/s2。问:

(1)0 ~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向(cddc

(2)假如在1s末,同时解除对ab棒和cd棒的锁定,从解除锁定到两棒最终稳定运动时,ab棒共产生多少热量?(结果用分数表示)

(3)ab棒和cd棒稳定运动时,它们之间的距离为多大?(结果用分数表示)

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