【题目】如图所示,固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道,轨道半径为R,平台上静止放着两个滑块A、B,其质量mA=,mB=m,两滑块间夹有少量炸药.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M=2m,车长L=2R,车面与平台的台面等高,车面粗糙动摩擦因数μ=0.5,右侧地面上有一不超过车面高的立桩,立桩与小车右端的距离为s,且s=R。小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后,滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D,滑块B冲上小车。两滑块都可以看做质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上,重力加速度为g。求:
(1)滑块A在半圆轨道最低点C时受到轨道的支持力FN;
(2)炸药爆炸后滑块B的速度大小;
(3)求滑块B在小车上运动的过程中克服摩擦力做的功W。
【答案】(1)3mg;(2);(3)
【解析】
(1)滑块A做圆周运动,由牛顿第二定律求出速度,应用动能定理分析答题;
(2)炸药爆炸过程A、B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出B的速度;
(3)B与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律、运动学公式与功的计算公式分析答题.
(1)以水平向右为正方向,设爆炸后滑块A的速度大小为VA,
滑块A在半圆轨道运动,设到达最高点的速度为VAD,则
解得:
滑块A在半圆轨道运动过程中,
据动能定理得:
滑块A在半圆轨道最低点:
解得:;
(2) 在A、B爆炸过程,动量守恒。则
得:;
(3) 滑块B滑上小车直到与小车共速,设为
整个过程中,动量守恒:
解得:
滑块B从滑上小车到共速时的位移为
小车从开始运动到共速时的位移为
两者位移之差(即滑块B相对小车的位移)为:
,即滑块B与小车在达到共速时未掉下小车。
由于,物块和小车先达到相对静止,然后一起匀速向前运动,直到小车与立桩碰
撞后小车停止,然后滑块B以向右做匀减速直线运动,设直到停下来发生的位移为 S',
因为 所以,滑块未从小车滑离。
滑块B从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为
然后滑块B以V共向右做匀减速直线运动,则直到停下来发生的位移为
滑块B克服摩擦力做功为
。
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如题20-B3图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D,测量管的轴线与a、c的连接线以及通过通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极a、c的间出现感应电动势E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为B。
(1)已知D=0.40m,B=2.5×10-3T,Q=0.12m3/s设液体在测量管内各处流速相同,试求E的大小(π取3.0)
(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;
(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为R,a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量,给出电极a、c间输出电压U的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如下图所示,长为l的细绳一端固定在O点,另一端拴住一个小球,在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子;把小球拉起使细绳在水平方向伸直,由静止开始释放,当细绳碰到钉子的瞬间,下列说法正确的是( )
A. 小球的线速度不发生突变
B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍
C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D. 绳子对小球的拉力突然增大到原来的2倍
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一长为l的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆中点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ).
A. 电场力不做功,两电荷电势能不变
B. 电场力做的总功为QEl/2,两电荷的电势能减少
C. 电场力做的总功为-QEl/2,两电荷的电势能增加
D. 电场力做总功的大小跟转轴位置有关
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某物理实验小组用下列器材进行实验描绘一种特殊元件的伏安特性曲线,所测数据记录在表格中:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | 0 | 0.9 | 2.2 | 4.2 | 6.7 | 11.9 | 19.0 | 23.8 | 30.0 | 37.1 |
器材有:
A.待测元件Rx
B.电流表A(0~50mA,内阻约为200Ω)
C.电压表V1(0~3V,内阻约为10kΩ)
D.电压表V2(0~6V,内阻约为15Ω)
E.滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)
F.滑动变阻器R2(0~200Ω,0.2A)
G.学生电源(直流4V)
H.开关及导线
(1)为了调节方便,尽可能准确测量,电压表应选_______,滑动变阻器应选_______.(填器材序号)
(2)在虚线框内画出实验电路图_____________________.
(3)在坐标纸上用描点法画出元件的伏安特性(I~U)曲线______________.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图1所示,变化的磁场中放置一固定的导体圆形闭合线圈,图1中所示的磁感应强度和电流的方向为设定的正方向,已知线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图2所示,则在下面可能是磁感应强度B随时间t变化的图象是
A. B.
C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素,如图所示,平行板电容器的极板A与一静电计相接,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,由观察到的静电计的指针变化,作出平行板电容器的电容变小的结论,其依据是
A. 两极板间的电压不变,静电计指针张角变大
B. 两极板间的电压不变,静电计指针张角变小
C. 极板上的电量几乎不变,静电计指针张角变小
D. 极板上的电量几何不变,静电计指针张角变大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,图线表示作用在某物体上的合力随时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么( )
A. 从开始,5s内物体的动能变化量为零
B. 在前5s内只有第1s末物体的动能最大
C. 在前5s内只有第5s末物体的速率最大
D. 前3s内合外力对物体做的功为零
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,S 为粒子发射源,某时刻发射一个质量为 m,带电量为+q 的粒子,不计重力,粒 子经加速电压 U0 加速度后进入右侧空间,空间存在方向均竖直向下的匀强电场和匀强磁 场,入射点距地面高度为 h,复合场区域边界为 M、N,宽度为 d,磁感应强度 B,电场强度为 E,以粒子射入右侧空间时的竖直平面(纸面)右边界与地面的交点 N 为坐标原 点 O,竖直向上为 y 轴,垂直该竖直平面(纸面)向里为 x 轴建立直角坐标系,粒子运动一段时间后打在地面上(xOy 平面上)的 P 点,P 点位置坐标为[(2 ) d, 0] ,则
A. 粒子从加速电场射出后在复合场中做类平抛运动
B. 磁感应强度的大小为 B
C. 电场强度大小为 E
D. 整个过程中电场力做的功为
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com