【题目】一倾角为θ=,高度为h=1m的斜面AB与水平面BC在B点平滑相连。一质量m=2kg的滑块从斜面顶端A处由静止开始下滑,经过B点后,最终停在C点。已知滑块与接触面间的动摩擦因数均为μ=,不计滑块在B点的能量损失,g取10m/s2。则下列说法错误的是( )
A.滑块到达B处的速度为m/s
B.滑块从A滑到B所用的时间为s
C.BC间距为m
D.滑块从B到C的过程中,克服摩擦力所做的功为10J
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【题目】如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,整个装置处在方向竖直向上的匀强电场中,两个质量均为m、带电量相同的带正电小球a、b,以不同的速度进入管内(小球的直径略小于半圆管的内经,且忽略两小球之间的相互作用),a通过最高点A时,对外管壁的压力大小为3、5mg,b通过最高点A时,对内管壁的压力大小0、25mg,已知两小球所受电场力的大小为重力的一半。
求(1)a、b两球落地点距A点水平距离之比;
(2)a、b两球落地时的动能之比。
【答案】(1)4∶3 (2)8∶3
【解析】
试题分析:(1)以a球为研究对象,设其到达最高点时的速度为,根据向心力公式有:
其中
解得:
以b球为研究对象,设其到达最高点时的速度为vb,根据向心力公式有:
其中
解得:
两小球脱离半圆管后均做平抛运动,根据可得它们的水平位移之比:
(2)两小球做类平抛运动过程中,重力做正功,电场力做负功,根据动能定理有:
对a球:
解得:
对b球:
解得:
则两球落地时的动能之比为:
考点:本题考查静电场、圆周运动和平抛运动,意在考查考生的分析综合能力。
【名师点睛】本题关键是对小球在最高点进行受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度,再结合平抛运动规律求解。
【题型】解答题
【结束】
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【题目】如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=0.2m,位置R与位置Q关于位置S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
求:(1)小环C的质量 M;
(2)小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT;
(3)小环C运动到位置Q的速率v.
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【题目】如图所示,电量为+Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点,另一个电量为-q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲滑动,到B点时速度最小且为v.已知静电力常量为k,重力加速度为g,乙与水平面的动摩擦因数为,AB间距离为L,则以下说法不正确的是 ( )
A. OB间距离为
B. 从开始运动到碰到甲之前的瞬间,乙的加速度逐渐减小
C. 从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为W=mgL+mv2-
D. 从A到B的过程中,点电荷乙的电势能减少
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【题目】如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8 m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m,人和车的总质量为180 kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计。g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:(人和车可视为质点)
(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s;
(2)从平台飞出到达A点时的速度及圆弧对应圆心角θ;
(3)人和车运动到达圆弧轨道A点时对轨道的压力。
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【题目】北京时间2017年4月23日天舟一号与天宫二号顺利完成自动交会对接,这是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接。如图所示,若天舟一号飞船与天宫二号均绕地球的中心O做半径为r、逆时针方向的匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则( )
A.天舟一号飞船的线速度大小为r
B.天舟一号飞船从图示位置运动到天宫二号所在位置所需的时间为
C.天舟一号飞船要想追上天宫二号,只需向后喷气
D.天舟一号飞船追上天宫二号时,与天宫二号的机械能相同
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【题目】关于行星绕太阳运动,下列叙述正确的是( )
A.某行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在近日点所受引力大,在远日点所受到引力小
B.某行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在近日点速度大,在远日点速度小
C.绕太阳运动的所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期平方的比值都相等
D.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
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【题目】有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。(g取10m/s2)
(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?
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【题目】质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪撬运动的v﹣t图象如图乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,15),CD是曲线的渐近线.根据以上信息,可以确定下列哪些物理量( )
A.空气的阻力系数
B.雪撬与斜坡间的动摩擦因数
C.雪撬在斜面上下滑的最大速度
D.雪撬达到最大速度时所用的时间
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【题目】如图所示,电源电动势和内阻分别为E和r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(不考虑灯丝电阻随温度的变化情况,电压表为理想电表),下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1变暗
B.电压表读数变大
C.小灯泡L2变暗
D.电容器所带电荷量增加
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