【题目】如图,AB为粗糙的长直轨道,与水平方向的夹角为37°,BCD为光滑曲线轨道,两段轨道在B处光滑连接。B、C、D三点离水平地面的高度分别为h1=1m,h2=1.8m和h3=1.55m。一质量m=0.2kg的小环套在轨道AB上,由静止开始释放,经过t=1.5s到达B点,速度vB=6m/s。求:(sin37°=06,cos37°=0.8,g取10m/s2)
(1)小环沿AB运动的加速度a的大小;
(2)小环沿AB运动时所受摩擦力Ff的大小;
(3)小环离开轨道D处时的速度vD的大小;
(4)若使小环以最小速度落地,求小环在AB上释放处离地的高度h。
【答案】(1)4m/s2;(2)0.4N;(3)5m/s;(4)2.2m。
【解析】
(1)小环从A到B做初速度为零的匀加速直线运动,由加速度的定义式求加速度a。
(2)分析小环受力,由牛顿第二定律求摩擦力Ff的大小;
(3)BCD为光滑曲线轨道,小环从B到D只有重力做功,其机械能守恒,由机械能守恒定律求小环离开轨道D处时的速度vD的大小;
(4)若使小环以最小速度落地,则小环在C点的瞬时速度为零。由机械能守恒定律求出B点的速度,再由运动学公式求小环在AB上释放处离地的高度h。
(1)小环从A到B做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为:
a==4m/s2。
(2)小环在AB段受力情况如图所示。由牛顿第二定律得:
mgsin37°﹣Ff=ma
解得:Ff=0.4N
(3)小环从B到D运动过程中只有重力做功,其机械能守恒,则有:
mgh1+=mgh3+
解得:vD=5m/s
(4)若使小环以最小速度落地,则小环在C点的瞬时速度为零。小环从B到C运动过程中只有重力做功,其机械能守恒。由机械能守恒定律得:
mgh1+=mgh2+
解得:vB′=4m/s
小环从释放处到B作初速度为零的匀加速直线运动,位移为:
s=m=2m
根据几何关系得:h=h1+ssin37°
解得:h=2.2m。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成体积相等的上下两部分,汽缸上部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸,不能流出汽缸)与一打气筒相连。开始时汽缸内上部分气体的压强为p0,现用打气筒向容器内打气。已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为的空气,当打气49次后,稳定时汽缸上下两部分的体积之比为9∶1,重力加速度大小为g,外界温度恒定,不计活塞与汽缸间的摩擦。求活塞的质量m。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端系着三个小球A、B、C,系统保持静止,A球质量为m,B球的质量为2m,C球离地面高度为h。现突然剪断A球和B球之间的绳子,不计空气阻力,则( )。
A. 剪断绳子瞬间,A球的加速度为B. 剪断绳子瞬间,C球的加速度为
C. A球能上升的最大高度为2hD. A球能上升的最大高度为1.5h
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取则
A. 小球的加速度为
B. 小球的加速度为
C. 小球的加速度为
D. 小球向左做匀加速运动
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】对图中的甲乙丙丁图,下列说法中正确的是()
A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
C. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,无论i逐渐增大到多大,光线一定能从面射出
D. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
E. 图丁中的M、N是偏振片,P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是横波
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,MN为绝缘板,CD为板上两个小孔,AO为CD的中垂线,在MN的下方有匀强磁场,方向垂直纸面向外(图中未画出),质量为m电荷量为q的粒子(不计重力)以某一速度从A点平行于MN的方向进入静电分析器,静电分析器内有均匀辐向分布的电场(电场方向指向O点),已知图中虚线圆弧的半径为R,其所在处场强大小为E,若离子恰好沿图中虚线做圆周运动后从小孔C垂直于MN进入下方磁场.
(1)求粒子运动的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动,与MN板碰撞,碰后以原速率反弹,且碰撞时无电荷的转移,之后恰好从小孔D进入MN上方的一个三角形匀强磁场,从A点射出磁场,则三角形磁场区域最小面积为多少?MN上下两区域磁场的磁感应强度大小之比为多少?
(3)粒子从A点出发后,第一次回到A点所经过的总时间为多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为L,导轨电阻忽略不计.在M和P之间接有阻值为R的甲与乙两个定值电阻,导体杆ab的质量为m,电阻为r,并与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.现给导体杆ab一初速度v0,使杆向右运动.最后杆停在导轨上。下列说法正确的是
A. ab杆做匀减速直线运动直到静止
B. ab杆速度减为时,ab杆加速度大小为
C. ab杆速度减为时,通过甲电阻的电量
D. ab杆速度减为时,ab杆走过的位移
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC,O点位于坐标原点,OC与x轴重合,P点坐标为,A,B分别为OP,PC的中点。坐标系处于匀强电场中,且电场方向与坐标平面平行,已知O点的电势为6V,A点的电势为3V,B点的电势为0V,则由此可判定( )
A. C点的电势为3V
B. 场强方向由A指向B
C. 该匀强电场的电场强度大小为100V/m
D. 该匀强电场的电场强度大小为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】超级电容器又叫双电层电容器,它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。图示为一款超级电容器,其上标有“2.7 V 400 F”,下列说法正确的是
A. 该电容器的输入电压只能是2.7 V时才能工作
B. 该电容器的电容与电容器两极间电势差成反比
C. 该电容器不充电时的电容为零
D. 该电容器正常工作电时储存的电荷量为1080 C
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com