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(14分)如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角.板上一根长为="0." 60m的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角固定为时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0="3." Om/s.若小球能保持在板面内作圆周运动,倾角的值应在什么范围内?(取重力加速度g=l0)

试题分析:小球在斜面上运动时,受到自身重力,斜面支持力和绳子拉力。垂直斜面方向合力等于0
沿斜面方向重力的分力为
在圆周运动最高点,重力沿斜面向下的分力和绳子拉力提供向心力即
小球从释放到最高点,根据动能定理有
若小球恰好通过最高点,则绳子拉力
整理得

所以若小球能保持在板面内作圆周运动,倾角
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分) 如图所示,一竖直面内的轨道由粗糙斜面 AB 和半径为R的光滑圆轨道 BCD组成,AB 与 BCD 相切于 B 点,C 为圆轨道的最低点,圆弧BC所对应的圆心角θ=60°。现有一质量为m的物块(可视为质点)从轨道 ABC 上离地面某一高度h(大小可变)处由静止下滑,已知物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度用g表示,求:

(1)当时,物块滑到C点时对轨道的压力FN
(2)当h为多少时,物块恰能滑到圆轨道的最高点D;
(3)在满足(2)问的条件下,物块将从D点离开圆轨道,则物块即将与轨道首次相碰时的动能为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分) 如图所示,足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置,导轨电阻不计,磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面。两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的可动金属棒都与导轨始终接触良好,导轨下端连接阻值为1Ω的电阻R,金属棒用一根细绳拉住,细绳允许承受的最大拉力为0.64N。现让棒从静止开始落下,直至细绳刚被拉断时,此过程中电阻R上产生的热量为0.2J,(g=10m/s2)求:

(1)此过程中棒和棒产生的热量
(2)细绳被拉断瞬时,棒的速度
(3)细绳刚要被拉断时,棒下落的高度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为(  )
A.0B.-FhC.FhD.-2Fh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为的物体,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象。已知重力加速度g =10m/s2,由此可知
A.物体与水平面间的动摩擦因数约为0.35
B.减速过程中拉力对物体所做的功约为8J
C.匀速运动时的速度约为6m/s
D.减速运动的时间等于s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

冰壶比赛场地如图,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线MN处放手让冰壶滑出。设在某次投掷后发现冰壶投掷的初速度v0较小,直接滑行不能使冰壶沿虚线到达尽量靠近圆心O的位置,于是运动员在冰壶到达前用毛刷摩擦冰壶运行前方的冰面,这样可以使冰壶与冰面间的动摩擦因数从μ减小到某一较小值μ′,设经过这样擦冰,冰壶恰好滑行到圆心O点。关于这一运动过程,以下说法正确的是:
A.为使本次投掷成功,必须在冰壶滑行路线上的特定区间上擦冰
B.为使本次投掷成功,可以在冰壶滑行路线上的不同区间上擦冰
C.擦冰区间越靠近投掷线,冰壶滑行的总时间越短
D.擦冰区间越远离投掷线,冰壶滑行的总时间越短.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10.0m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程以P=4.0kw的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t=3.0s,人和车的总质量 kg,台高h=5.0m,摩托车的落地点到高台的水平距离x=10.0m。不计空气阻力,取。求:

(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间;
(2)摩托车落地时速度的大小;
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上,直径MN是水平的。一小物块从M点正上方高度为H处自由下落,正好在M点滑入半圆轨道,测得其第一次离开N点后上升的最大高度为。小物块接着下落从N点滑入半圆轨道,在向M点滑行过程中(整个过程不计空气阻力)
A.小物块正好能到达M点B.小物块一定到不了M点
C.小物块一定能冲出M点D.不能确定小物块能否冲出M点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,竖直固定放置的光滑绝缘杆上O点套有一个质量为m、带电量为-q的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷,杆上a、b两点与Q正好构成等边三角形。已知Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,静电常量为k。现使小环从图示位置的O点由静止释放,若通过a点的速率为

试求:
(1)小环运动到a点时对杆的压力大小及方向;(2)小环通过b点的速率。

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