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【题目】如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮О1、О2和质量mP=m的小球P连接,另一端质量mQ=m的小物块Q连接,小物块Q套于两直杆AC、DE和一段圆弧CD组成的固定光滑轨道ABCDE上.直杆AC与竖直墙夹角θ=45°,直杆DE水平,两杆分别与Ol为圆心,R为半径的圆弧连接并相切于C、D两点,轨道与两定滑轮在同一竖直平面内.直杆B点与两定滑轮均在同一高度,重力加速度为g,小球运动过程中不会与其他物体相碰,现将小物块QB点由静止释放,在C、D点时无机械能损失.试求:

(1)小物块Q的最大机械能(取B点所在的水平面为参考平面);

(2)小物块Q滑至O1正下方D点时对圆弧轨道的弹力

【答案】(1)(2),方向向下

【解析】

(1)当物块滑至C点时,P球下降至最低点,且此时vp=0,
由机械能守恒定律有:EQ=mpgh=mgh,
据几何关系可知:

解得:EQ=(1)mgR
(2)小物块从CD过程中,小物块做圆周运动,故绳子不做功,球P始终静止,物块Q机械能守恒,则EQ=-mgR+
D点,物体受到绳子拉力T,轨道的支持力N,重力mg,由牛顿第二定律:T+N-mg=m

对于P小球有:T=mg
联立解得:N=2mg,方向向上.
由牛顿第三定律:物块对轨道的弹力N′=2mg,方向向下

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】 DIS研究加速度与力的关系的实验装置如图(a)所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F.通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a﹣F图线,如图(b)所示.

1)图线 (选填“①”“②”) 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;

2)在轨道水平时,小车运动的阻力Ff= N

3)(单选)图(b)中,拉力F较大时,a﹣F图线明显弯曲,产生误差.为避免此误差可采取的措施是

A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动

B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量

C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力

D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某质点从A点出发做变速直线运动,前3 s向东运动了20 m到达B点,在B点停了2 s后又向西运动,又经过5 s前进了60 m,到达A点西侧的C点,如图所示.求:

(1)总路程和位移;

(2)全程的平均速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某学习小组进行精确测量电阻Rx的阻值的实验,有下列器材供选用:

A.待测电阻Rx(约300Ω

B.电压表V3V,内阻约3kΩ

C.电流表A110mA,内阻约10Ω

D.电流表A220mA,内阻约

E.滑动变阻器R10~20Ω,额定电流2A)

F.滑动变阻器R20~2000Ω,额定电流0.5A)

G.直流电源E(3V,内阻约

H.开关、导线若干

1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足Rx两端电压能从0开始变化进行多次测量。则电流表应选择________(填“A1“A2”);滑动变阻器应选择________(填“R1“R2”);并请在虚线框中帮甲同学完成实验原理电路图 _________

2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图所示的测量电路,具体操作如下:

①按图连接好实验电路,闭合开关S1前调节滑动变阻器R1R2的滑片至适当位置;

②闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R1R2的滑片,使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半;

③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出电压表V和电流表A1的示数,分别记为UI

④待测电阻的阻值Rx=________

比较甲、乙两同学测量电阻Rx的方法,你认为哪种方法更有利于减小系统误差?

答:________同学(填”)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣,他设计如下实验,在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的AB两个物体,它们的质量分别为m1=1 kg,m2=3 kg并在它们之间放少量炸药,水平面左方有一弹性的挡板,水平面右方接一光滑的竖直圆轨道.当初AB两物静止,点燃炸药让其爆炸,物体A向左运动与挡板碰后原速返回,在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起,最后恰能到达圆弧最高点,已知圆弧的半径为R=0.2 m,g=10 m/s2.求炸药爆炸时对AB两物体所做的功.

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【题目】甲、乙两人用aObO通过装在P楼和Q楼楼顶的定滑轮,将质量为m的物块由O点沿Oa直线缓慢向上提升,如图所示。则在物块由O点沿直线Oa缓慢上升过程中,以下判断正确的是(  )

A. aO绳和bO绳中的弹力都逐渐减小

B. aO绳和bO绳中的弹力都逐渐增大

C. aO绳中的弹力一直在增大,bO绳中的弹力先减小后增大

D. aO绳中的弹力先减小后增大,bO绳中的弹力一直在增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】关于速度与加速度有下列的说法正确的是(

A. 速度增大时,加速度不一定增大

B. 速度减小时,加速度一定减小

C. 速度改变量越大,加速度越大

D. 加速度与速度的大小及方向无关

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一辆汽车从静止开始匀加速直线开出,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,直到停止,表给出了不同时刻汽车的速度,根据表格可知(  )

时刻/s

1

2

3

5

6

7

9.5

10.5

速度/ms1

3

6

9

12

12

12

9

3

A. 汽车在t=5s时刻开始做匀速直线运动

B. 汽车匀速运动的时间为5s

C. 汽车加速段的平均速度小于减速段的平均速度

D. 汽车从开始运动直到停止的过程中的平均速度大小约8.73m/s

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【题目】有下列几种情况,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法是

高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车;点火后即将升空的火箭;太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动;运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。

A. 因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大

B. 因为火箭还没运动,所以加速度为零

C. 因为空间站速度大小不变,所以加速度为零

D. 高速行驶的磁悬浮列车,因为速度很大,所以加速度也一定很大

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