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【题目】如图所示,粗糙斜面与光滑圆周轨道相切与BAC等高。现将一质量m=0.2kg的小球(视为质点)从A处以初速度v0(待求)释放,经B进入半径为R=1m圆形轨道,并能够经过最低点D后沿轨道到达最高点C。已知斜面与小球的摩擦系数为0.5sin37°=0.6。小球在C点对轨道的作用力为3N。求:

(1)小球在C点的速度v

(2)小球在D点对轨道的作用力F

(3)小球在A点的初速度v0

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)小球在C点,根据牛顿第二定律可得

代入数据可得

(2)C的过程,根据动能定理可得

代入数据可得

小球在D点,根据牛顿第二定律可得

代入数据可得

根据牛顿第三定律可得小球在D点对轨道的作用力

(3)小球从C的过程,根据动能定理可得

代入数据可得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置设两极板的正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为,平行板电容器的电容为实验中极板所带电荷量可视为不变,则下列关于实验的分析正确的是  

A. 保持d不变,减小S,则C变小,变大

B. 保持d不变,减小S,则C变大,变大

C. 保持S不变,增大d,则C变小,变大

D. 保持S不变,增大d,则C变大,变大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,倾角θ=37°、间距l =0. 1m的足够长金属导轨上端接有阻值的电阻。质量m=0. 1kg的电阻金属棒ab垂直导轨放置,与导轨间的动摩擦因数。建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x。在0. 2m≤x≤0. 4m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B=1. 0T。从t=0时刻起,棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下,从x=0处由静止开始沿斜面向上运动,其速度v与位移x满足v=kx(可导出a=kv),。运动至m处时撤去外力F,此后棒ab将继续运动。棒ab始终保持与导轨垂直,不计其它电阻,求:(提示:可以用F-x图像下的“面积”代表力F做的功,sin37°=0. 6cos37°=0. 8

(1)abx=0处运动至m处的过程中,ab棒所受合力的冲量I

(2)外力Fx变化的关系式;

(3)abx=0处至第一次运动m处过程中,合力对棒ab所做的功W以及电阻R产生的焦耳热Q

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一小球从左曲面上一点静止释放,沿曲面只能滑到对面曲面上的B点。虚线为水平线,若以A点为零势能面,则从AB的过程中(  )

A.重力势能一直非负B.动能一直非负

C.机械能守恒D.下降时机械能减小、上升时机械能增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某小组同学在一次实验中,选择以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b)所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。请回答下列问题:

(1)图(a)所示的实验装置中,___________点为零势能点;

(2)光电门传感器的用途是__________。图中若光电门传感器的位置低于B点,其他操作标准,则测定B点的速度将______________(填“偏大”“不变”或“偏小”),由此计算出来的B点处的机械能将比A点处的机械能________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。

(3)图(b)的图像中,表示小球的重力势能Ep随小球距离D点的高度h变化关系的图线是______(选填“甲、乙或丙”)。由(b)可以计算出来的摆球质量为__________g

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定(

A. 粒子带负电

B. 粒子在M点的电势能大于N点的电势能

C. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力

D. 粒子在M点的动能大于在N点的动能

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【题目】某同学利用如图甲所示的电路研究小灯泡的伏安特性曲线。

可使用的器材有:

小灯泡L(额定电压6.8 V,额定功率3.6 W);

滑动变阻器R(最大阻值10 );

电压表V(量程0~9 V,内阻约9 k);

电流表A(量程0~0.6 A,内阻约0.6 );

电源E(电动势8 V,内阻1.0 Ω);

开关S;导线若干。

1)按原理图甲将图乙中的实物连线补充完整_____

2)连接好电路,将滑动变阻器滑片移至最左端,闭合开关后,移动滑片,进行实验,测出如下表所示的数据,并根据这些实验数据在丙图坐标上进行描点,其中有一个点尚未描上,请你描上该点,并作出I-U图线_____

I/A

0

0.20

0.30

0.36

0.42

0.46

0.48

0.50

U/V

0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

3)将该灯泡与阻值为4 Ω定值电阻串联后,接在电动势为8.0 V、内阻为1.0 Ω的电源两端,若将定值电阻与电源等效为新的电源,则新电源的电动势为8.0 V、内阻为_____Ω ,短路电流为__________A,此时灯泡的功率约为____________W(结果保留两位有效数字)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】据有关资料介绍,受控核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装,而是由磁场约束带电粒子运动,使之束缚在某个区域内。如图所示,环状磁场的内半径为R1,外半径为R2,被束缚的带电粒子的比荷为k,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度,速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R2的区域内,则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是(  )

A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处.小球从A处由静止释放被弹开后,经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:

1)释放小球前弹簧的弹性势能.

2)小球由BC克服阻力做的功.

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