【题目】铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时( )
A. 火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧
B. 弯道半径越大,火车所需向心力越大
C. 火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动
D. 火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当减小
【答案】A
【解析】试题分析:铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车按规定的速度行驶在此处时,对其进行受力分析,受重力和轨道的支持力,合力提供向心力,如图所示.
A、火车所需向心力指向轨道所在的圆的圆心,即为沿水平方向指向弯道内侧,选项A正确.
B、设内外轨的连线与水平方向的夹角为θ,合力提供向心力,有:F向=mgtanθ,向心力大小取决于角度θ,与半径大小无关,选项B错误.
C、火车的速度若小于规定速度,由公式F向=m,可知需要的向心力小于重力和支持力的合力,此时火车对内轨有挤压,但火车并不做离心运动,选项C错误.
D、火车若要提速行驶,由公式F向=m,可知需要的向心力会增大,结合F向=mgtanθ可知,应适当的最大角度θ,即弯道的坡度应适当增加,选项D错误.
故选:A
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【题目】如图甲,某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动,在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节,在木板上固定一张白纸,该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图乙量出ab长度L=20.00 cm.
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h1=90.00 cm.
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=80.00 cm.
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h3=60.00 cm.
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=______m/s,钢球击中b点时其速度大小为vb=______m/s(空气阻力不计).
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【题目】如图所示,半径R=0.1 m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点,另一质量也为m=0.1 kg的小滑块A以v0=2 m/s的水平初速度向B滑行,滑过s=1 m的距离,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动。已知本块A与水平面之间的动摩擦因数=0.2。A、B均可视为质点。(g=10m/s2)。求:
(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小vA;
(2)碰后瞬间,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圆形轨道的最高点C,轨道对A、B的作用力FN的大小。
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【题目】如下图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因为 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取。
(1)若,求小物体通过最高点时,所受摩擦力的大小和方向;
(2)圆盘始终保持相对静止,求的最大值。
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【题目】为了研究子弹的穿透力与子弹质量的关系,某学生建立了以下模型来推导:设想在光滑的水平地面上静止一个木块A,已知木块的宽度为d,质量为3m。质量为m的子弹B以初速度v0水平射入木块A并恰好从木块中穿出。现保持子弹的初动能大小不变,换成质量为2m的子弹C,水平射入静止在光滑水平地面上的木块中,木块与木块A完全相同。假设B、C两子弹在木块中受到的阻力大小可以看作相同的某一定值。(B、C子弹都可以看成质点)
(1)子弹B射入木块A过程中子弹损失的动能;
(2)若子弹C能穿过木块,求穿过后子弹的速度;若不能射穿,求子弹C射入木块中的最大深度。
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【题目】在“研究平抛物体的运动”的实验中:
(1)将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查木板是否水平,这是为了______________.
(2)在记录小球轨迹的白纸上,记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A、B、C的位置,如图所示.测量A、B和B、C间水平距离,竖直方向的距离,.由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小=_________.小球通过B点的瞬时速度的大小vB=__________.(取)
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【题目】如图,重为G 的体操运动员在进行体操比赛时,有两手臂对称支撑、竖直倒立静止的比赛动作,设两臂夹角为θ,则( )
A. 当θ=60°时,运动员单手所受地面的支持力大小为
B. 当θ=120°时,运动员单手所受地面的支持力大小为G
C. 当θ不同时,运动员受到的合力不同
D. 当θ不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等
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【题目】如图所示为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压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M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力.
(1)求电子穿过A板时速度的大小;
(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量;
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【题目】由理想电动机带动的水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带左端点上.设工件初速为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止.设工件质量为m,它与传送带间的滑动摩擦系数为 μ,左右端相距L,则该电动机每传送完一个工件消耗的电能为( )
A. μmgL B. mv2 C. μmgL+mv2 D. mv2
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