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【题目】如图所示,竖直面内的空心钢管由一段内壁粗糙的弧形钢管OP和内壁光滑的圆形钢管平滑连接而组成。圆形钢管的半径为r。与r相比,两段钢管的内径都很小,可以忽略不计。质量为m的小球,其直径略小于钢管的内径,可以在钢管内沿钢管运动。将小球从离水平地面高3.5r的管口O处无初速释放。测得小球刚从P点进入圆形钢管时,对管壁的压力大小是其重力的7倍。重力加速度为g。求:

⑴小球刚从P点进入圆形钢管时的速度大小vP

⑵小球通过弧形钢管OP过程中,摩擦力对小球做的功Wf

⑶小球通过圆形钢管最高点Q时对管壁压力F的大小和方向。

【答案】 W= - 0.5mgr F ′=mg

【解析】

(1)在P点,由牛顿定律:其中N=7mg

(2)OP过程用动能定理,

W= - 0.5mgr

(3)PQ机械能守恒,

在最高点时:

F ′=mg

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(题文)如图所示,一电场的电场线分布关于y(沿竖直方向)对称,OMNy轴上的三个点,且OM=MN.P点在y轴右侧,MPON.(  )

A. M点的电势比P点的电势低

B. 将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功

C. N点的场强大于M点的场强

D. O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动

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【题目】如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入MN间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1MN两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:

1)电子穿过A板时的速度υ0大小;

2电子从偏转电场射出时的侧移量y

3电子射出偏转板后,打到荧光屏上P点,求P点到O点的距离

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【题目】一学生利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,该弧形轨道的末端水平,离地面的高度为H,现将一钢球从轨道的不同高度h处由静止释放,钢球的落点距离轨道末端的水平距离为x

(1)若轨道完全光滑,则x2h的关系应满足x2=____________________(用H、h表示)。

(2)该同学经实验得到几组实验数据如表所示,请在图乙所示的坐标纸上作出x2-h关系图________

h(10-1m)

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

x2 (10-1m2)

2.62

3.89

5.20

6.53

7.78

(3)对比实验结果与理论计算得到的x2-h关系图线(图乙中已画出),可知自同一高度由静止释放的钢球,其水平抛出的速率____________________________(填小于”或“大于”)理论值。

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【题目】7分)实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律。其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中OABCD是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个记数点之间还有四个打出点没有画出。

1)打点计时器使用的交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔为 s

2)由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车运动的速度大小是________ m/s,小车运动的加速度大小是________ m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)

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【题目】轻弹簧AB原长为35cmA端固定在重50N的物体,该物体放在倾角为30°的斜面上,如图所示,手执B端,使弱弹簧与斜面平行,当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为40cm;当弹簧和物体匀速上滑时,弹簧长度为50cm,试求:

求弹簧的劲度系数k和物体与斜面的滑动摩擦系数

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【题目】如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态.现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢向下移动.设乙对挡板的压力大小为F1,甲对斜面的压力大小为F2,在此过程中( )

A.F1缓慢增大,F2缓慢增大

B.F1缓慢增大,F2缓慢减小

C.F1缓慢减小,F2缓慢增大

D.F1缓慢减小,F2保持不变

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【题目】某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示,在手连续稳定的按压下,出水速度为v,供水系统的效率为η,现测量出桶底到出水管之间的高度差H,出水口倾斜,其离出水管的高度差可忽略,出水口的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A. 出水口单位时间内的出水体积

B. 出水口所出水落地时的速度

C. 出水后,手连续稳定按压的功率为

D. 手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和

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【题目】如图,一个可视为质点的质量m=2kg的木块从P点以初速度v0=5m/s向右运动,木块与水平面间的动摩擦因数为0.2,木块运动到M点后水平抛出,恰好沿竖直的粗糙圆弧ABA点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力),已知圆弧的半径R=0.5m,半径OA与竖直半径OB间的夹角θ=53°,木块到达A点时的速度大小vA=5m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2,计算结果可用根号表示

(1)求PM的距离l

(2)求M、A间的距离s

(3)若木块到达圆弧底端B点时速度大小vB=5m/s,求此时木块对轨道的压力

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