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【题目】如图甲所示的滑板U形赛道,可抽象为由两段四分之一光滑圆弧与粗糙水平面组成,圆弧BC端与水平面相切。两段圆弧ABCD的圆心分别为O1O2,半径均为R,如图乙所示。当运动员从A点由静止开始自由下滑,第一次能沿CD圆弧偏转最大角度为,运动员和滑板(可视为质点)的总质量为m,重力加速度为g。求:

(1)运动员和滑板重力势能变化的最大值;

(2)第一次经粗糙水平面滑到C处的动能;

(3)在粗糙水平面上滑行次数n的关系式。

【答案】123

【解析】

1)当运动员下落高度最大时,其重力势能变化最大,故最大值为

2)运动员从C点运动到右边最高点,由动能定理可得

解得,C点动能为

3)从AB,由动能定理

故每次在水平面上滑行减少的动能为

故在水平面滑行的次数为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,粗糙水平面上放置BC两物体,A叠放在C上,ABC的质量分别为m 2m3m,物体BC与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T,现用水平拉力F拉物体B,使三个物体一起向右加速运动,则()

A.此过程中物体C受重力等五个力作用

B.F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断

C.F逐渐増大到1.5T时,轻绳刚好被拉断

D.若水平面光滑,则绳刚要断时,AC间的摩擦力为

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【题目】如图所示是电容式加速度传感器原理图,电容器的一个金属极弹性金属片板固定在绝缘底座上,另一块极板用弹性金属片制成,当这种加速度传感器用在上下移动的升降机中时,通过测量电容的变化就能感知升降机加速度的变化情况。设升降机加速度为零时电容器的电容为,下列说法正确的是(

A.当升降机加速上升时,B.当升降机减速上升时,

C.当升降机减速下降时,D.当升降机加速下降时,

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【题目】如图所示,已知电源电动势E = 5 V,内阻r = 2 Ω,定值电阻R1 = 0.5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为010 Ω.求:

1)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?

2)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?

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【题目】如图所示,矩形线圈MNPQ处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,PQ边刚好处于磁场右边界。则当线圈做下列运动时,通过线圈的磁通量会发生变化的是

A. 线圈向右平移且MN边未离开磁场

B. 线圈向左平移且MN边未离开磁场

C. 线圈向上平移且MQ边未离开磁场

D. 线圈向下平移且NP边未离开磁场

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【题目】如图所示,半径为R=1m的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直面内,在A点与水平面平滑相切,BC为圆弧的直径,与竖直方向的夹角,质量m=1kg的物块放在水平面上的P点,PA间的距离l=3m,对物块施加一个水平恒力F,使物块向右滑动,当物块运动至A点时,撤去恒力F,物块能通过圆弧的最高点,重力加速度g=10m/s2,物块与水平面间的动摩擦因数sin37°=0.6cos37°=0.8,求:

1)恒力F的最小值;

2F取最小值,物块运动至C点时,对圆弧轨道的压力FN.

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【题目】下列说法正确的是(

A.射线的穿透能力比射线强

B.天然放射现象说明原子具有复杂的结构

C.核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的小

D.半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关

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【题目】通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率(即打到探测板上质子数与衰变产生总质子数N的比值),可研究中子()的衰变。中子衰变后转化成质子和电子,同时放出质量可视为零的反中微子。如图所示,位于P点的静止中子经衰变可形成一个质子源,该质子源在纸面内各向均匀地发射N个质子。在P点下方放置有长度O为中点的探测板,P点离探测板的垂直距离a。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。

已知电子质量,中子质量,质子质量c为光速,不考虑粒子之间的相互作用)。

若质子的动量

1)写出中子衰变的核反应式,求电子和反中微子的总动能(以为能量单位);

2)当时,求计数率;

3)若取不同的值,可通过调节的大小获得与(2)问中同样的计数率,求的关系并给出的范围。

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【题目】如图所示,两个相同的绝缘细圆环带有等量正电荷,电荷在圆环上的分布是均匀的,两圆环相隔一定距离同轴平行固定放置,B、D分别为两环圆心,CBD中点。一带负电的粒子从很远处沿轴线向下依次穿过两环,若粒子只受电场力作用,则在粒子运动过程中下列说法正确的是

A. 粒子经过B点时加速度为零

B. 粒子经过B点和C点时动能相等

C. 粒子从AC的过程中,电势能一直增大

D. 粒子从BD的过程中,电场力做的总功为0

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