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        1. 【題目】如圖為過山車的簡化模型,AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道,B點(diǎn)處接一個(gè)半徑為r的豎直光滑圓軌道,滑塊從圓軌道滑下后進(jìn)入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD,最后滑上半徑為R,圓心角θ=60°的光滑圓弧軌道DE。現(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,求∶

          (1)R=3r,求滑塊第一次到達(dá)豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小;

          (2)若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道但不會從E點(diǎn)沖出軌道,并最終停在平直軌道上,平直軌道BD的動摩擦因數(shù)μ需滿足的條件。

          【答案】(1)(2)

          【解析】

          (1)對滑塊,從AC的過程,由機(jī)械能守恒可得:

          根據(jù)牛頓第二定律

          代入,得

          由牛頓第三定律得

          (2)滑塊由AB

          若滑塊恰好停在D點(diǎn),從BD的過程,由動能定理可得:

          可得

          若滑塊恰好不會從E點(diǎn)沖出軌道,從BE的過程,由動能定理可得:

          可得

          綜上所述,需滿足的條件為

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在平面的第一、第四象限有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場;在第二象限有一勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的方向沿軸負(fù)方向。原點(diǎn)處有一粒子源,可在平面內(nèi)向軸右側(cè)各個(gè)方向連續(xù)發(fā)射大量速度大小在之間,質(zhì)量為,電荷量為的同種粒子。在軸正半軸垂直于平面放置著一塊足夠長的薄板,薄板上有粒子轟擊的區(qū)域的長度為。已知電場強(qiáng)度的大小為,不考慮粒子間的相互作用,不計(jì)粒子的重力。

          (1)求勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;

          (2)在薄板上處開一個(gè)小孔,粒子源發(fā)射的部分粒子穿過小孔進(jìn)入左側(cè)電場區(qū)域,求粒子經(jīng)過軸負(fù)半軸的最遠(yuǎn)點(diǎn)的橫坐標(biāo);

          (3)若僅向第四象限各個(gè)方向發(fā)射粒子:時(shí),粒子初速度為,隨著時(shí)間推移,發(fā)射的粒子初速度逐漸減小,變?yōu)?/span>時(shí),就不再發(fā)射。不考慮粒子之間可能的碰撞,若穿過薄板上處的小孔進(jìn)入電場的粒子排列成一條與軸平行的線段,求時(shí)刻從粒子源發(fā)射的粒子初速度大小的表達(dá)式。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場。長度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),初始時(shí)小球靜止在電場中的a點(diǎn),此時(shí)細(xì)繩拉力為2mg,g為重力加速度。若小球在a點(diǎn)獲得一水平初速度va,使其恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動,則(

          A.電場強(qiáng)度為,方向豎直向上

          B.aO兩點(diǎn)的電勢差Uao=

          C.初速度va=

          D.小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖甲所示氫原子光譜中,給出了可見光區(qū)四條譜線對應(yīng)的波長,玻爾的氫原子能級圖如圖乙所示。已知普朗克常量J·s?梢姽夤庾拥哪芰糠秶s為1. 61eV3. 11eV,則( 。

          A.同一玻璃對譜線所對應(yīng)的光要比譜線所對應(yīng)的光的折射率小

          B.譜線對應(yīng)的光子能量約為10. 2eV

          C.譜線對應(yīng)的光子是氫原子從n=6躍遷到n=2能級時(shí)發(fā)出的

          D.處在基態(tài)的氫原子至少要用光子能量為12. 09eV的光照射才能使其發(fā)出可見光

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】下列說法正確的是________

          A.利用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中,小球的質(zhì)量不需要測量

          B.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的衍射現(xiàn)象

          C.泊松亮斑是光透過圓盤形成的衍射現(xiàn)象

          D.用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象

          E.潛艇利用聲吶探測周圍物體的分布情況,用的是波的衍射原理

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,絕熱的氣缸被一個(gè)絕熱的活塞分成左右兩部分,活塞質(zhì)量不計(jì),活塞用銷釘鎖住,活塞與氣缸之間沒有摩擦,氣缸左邊裝有一定質(zhì)量的理想氣體,右邊為真空,現(xiàn)在拔去銷釘,抽去活塞,讓氣體向右邊的真空做絕熱自由膨脹,下列說法正確的是( 。

          A.氣體在向真空膨脹的過程中對外做功,氣體內(nèi)能減少

          B.氣體在向真空膨脹的過程中不對外做功,分子平均動能不變

          C.氣體在向真空膨脹的過程中,系統(tǒng)的熵不可能增加

          D.若無外界的干預(yù),氣體分子不可能自發(fā)地退回到左邊,使右邊重新成為真空

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強(qiáng)為E=1×104 N/C的勻強(qiáng)電場.在勻強(qiáng)電場中有一根長L=2 m的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為0.08 kg的帶電小球,它靜止時(shí)懸線與豎直方向成37°角,若小球獲得初速度恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,取小球在靜止時(shí)的位置為電勢能零點(diǎn)和重力勢能零點(diǎn),cos37°=0.8,g10 m/s2.下列說法正確( )

          A. 小球的帶電荷量q=6×105 C

          B. 小球動能的最小值為1J

          C. 小球在運(yùn)動至圓周軌跡上的最高點(diǎn)時(shí)有機(jī)械能的最小值

          D. 小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動的電勢能和機(jī)械能之和保持不變,且為4J

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測量多個(gè)物理量.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:

          兩個(gè)相同的待測電源(內(nèi)阻r≈1Ω

          電阻箱R1(最大阻值為999.9Ω

          電阻箱R2(最大阻值為999.9Ω

          電壓表V(內(nèi)阻約為2kΩ

          電流表A(內(nèi)阻約為

          靈敏電流計(jì)G,兩個(gè)開關(guān)S1、S2

          主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

          ①按圖連接好電路,調(diào)節(jié)電阻箱R1R2至最大,閉合開關(guān)S1S2,再反復(fù)調(diào)節(jié)R1R2,使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω;

          ②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1R2(與①中的電阻值不同),使電流計(jì)G的示數(shù)為0,讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V

          回答下列問題:

          1)步驟①中:電流計(jì)G的示數(shù)為0時(shí),電路中AB兩點(diǎn)的電電勢差UAB=_____V;AC兩點(diǎn)的電勢差UAC=______VAD兩點(diǎn)的電勢差UAD=______V;

          2)利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為______Ω,電流表的內(nèi)阻為______Ω

          3)結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)電源的電動勢E______V,內(nèi)阻r_____Ω

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體AB,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離為RA=rRB=2r,與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同,當(dāng)盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時(shí),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是(

          A.此時(shí)繩子張力

          B.此時(shí)圓盤的角速度

          C.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

          D.此時(shí)燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運(yùn)動

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          同步練習(xí)冊答案