【题目】某种娱乐比赛的示意图如图所示,质量为m=0.1 kg的小球穿在长为L的杆上(L足够长)它们间的动摩擦因数为.两个半径都为R=0.4m的四分之一圆轨道拼接后与杆在B点平滑连接(连接处长度不计).两个圆的圆心O1、O2等高,圆轨道可视为光滑,C点切找线水平,整个装置处于同一竖直平面内,离C点水平距离为d=0.8m的得分区MIN,其宽度为,若每次小球都从杆上由静止释放,杆与水平面的夹角可调,重力加速度g=10m/s2,求.
(1)小球离开C点时的速度多大才能落在得分区的N点?
(2)落在N点的小球在经过C处时,轨道对小球的作用力多大?
(3)若,要使小球能落在得分区,杆的长度L至少等于多少,(已知 )
【答案】(1)3m/s(2)1.25N(3)2.0m
【解析】试题分析:(1)由平抛运动的知识,水平和竖直方向列方程即可求解;(2)由圆周运动,代入数据即可求解;(3)分析小球要落在得分区小球过C点的速度再由动能定理可求解。
(1) 小球离开C点时做平抛运动,则有: , ,由以上两式解得;
(2) 设轨道对小球的作用力大小为F,则在C点有: ,解得;
(3) 小球落在M点,经过C点的速度为: ;所以小球要落在得分区,经过C点的速度大小范围为:2m/s≤vC≤3m/s,从小球释放滑到C点,根据动能定理得: ,由以上各式解得:
点晴:解决本题关键分析出球要落在得分区小球过C点的速度,再由动能定理求解。
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【题目】如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,两板间有一个带负电的试探电荷固定在P点。静电计的金属球与电容器的负极板连接,外壳接地。以E表示两板间的场强,φ表示P点的电势,EP表示该试探电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动,将正极板缓慢向右平移一小段距离(静电计带电量可忽略不计),各物理量变化情况描述正确的是( )
A. E增大,φ降低,EP减小,θ增大
B. E不变,φ降低,EP增大,θ减小
C. E不变,φ升高,EP减小,θ减小
D. E减小,φ升高,EP减小,θ减小
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【题目】如图所示,倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上,斜面长L=2.5m.质量M=2.0kg的B物体放在斜面底端,与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接,连接B的细绳与斜面平行.A的质量m=2.5kg,绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放,着地后立即停止运动. A、B物体均可视为质点,取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.
(1)求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小;
(2)求当A物体从多高处静止释放,B物体恰好运动至斜面最高点;
(3)若A物体从h=m处静止释放,要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出,求A物体质量m的取值范围.(设B物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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【题目】用如图所示的装置做“研究两个互成角度的共点力的合成规律”实验,主要步骤是:
①在水平桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
②用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点,在橡皮条的另一端系上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
③用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,橡皮条与细绳的结点到达某一位置O,记下O点的位置及两个弹簧秤的示数F1和F2;
④按选好的标度,分别做出力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
⑤只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数F',记下F'的方向,按同一标度做出这个力F'的图示;
⑥比较力F'和F的大小和方向,得出结论。
回答下列问题:
(1)步骤③中遗漏的重要操作是______________________________。
(2)步骤⑤中遗漏的重要操作是____________________________。
(3)F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是____________。
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【题目】如图是汽车运送圆柱形工件的示意图,图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器,车厢中的固定斜面与水平方向成30°角,假设圆柱形工件表面光滑,汽车静止不动时Q传感器示数为零而P、N传感器示数不为零.当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零,重力加速度g=10m/s2 . 则汽车向左匀加速启动的加速度可能为( )
A.4m/s2
B.5m/s2
C.6m/s2
D.7m/s2
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【题目】物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下列结论正确的是( )
A. 物体的加速度是1m/s2
B. 任何一秒内,该秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍
C. 任何一秒内,该秒末的速度一定比该秒初的速度大2 m/s
D. 可知t=0时物体的速度是3m/s
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【题目】如图所示,在水平放置两平行金属板M、N之间的P点,固定有一个带电量为﹣q的点电荷,两金属板通过电阻R接到直流电源上,其中N板接地( )
A.当保持其它条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向是向右的
B.当保持其它条件不变,而将M板向上移动的过程中,通过R的电流方向是向左的
C.当保持其它条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p处点电荷的电势能变大
D.当保持其它条件不变,而将M板向上移动到某处稳定后与移动前相比,p处点电荷的电势能变小
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【题目】如图所示,质量M=2.0kg的薄木板静止在水平桌面上,薄木板上放有质量m=1.0kg的小铁块(可视为质点),它离木板左端的距离为L=0.25m,铁块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用一水平向右的拉力作用在木板上,使木板和铁块由静止开始运动,g取10m/s2.
(1)若桌面光滑,拉力大小恒为F1=4.8N,求小铁块运动的加速度大小;
(2)若木板以4.0m/s2的加速度从铁块下抽出,求抽出过程所经历的时间t;
(3)若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为μ,则拉力F2的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出?
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【题目】小球A从离地面20 m高处做自由落体运动,小球B从A下方的地面上以20 m/s的初速度做竖直上抛运动。两球同时开始运动,在空中相遇,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(球落地后不反弹)( )
A. 两球相遇时速率都是10 m/s
B. 两球相遇位置离地面10 m高
C. 开始运动1 s后两球相遇
D. 两球在空中相遇两次
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