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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，一豎直面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AB和半徑為R的光滑圓軌道BCD組成，AB與BCD相切于B點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)，圓弧BC所對(duì)應(yīng)的圓心角θ＝60°。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道ABC上離地面某一高度h（大小可變）處由靜止下滑，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，重力加速度用g表示，求：

(1)當(dāng)h＝R時(shí)，物塊滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；

(2)當(dāng)h為多少時(shí)，物塊恰能滑到圓軌道的最高點(diǎn)D。

【答案】(1)3mg；(2)R

【解析】

(1)過B點(diǎn)作一條水平的輔助線，與圖中AG和OC分別交于E和F兩點(diǎn)，

由幾何關(guān)系易得

∠EAB＝∠OBF＝30°

則

從A到C過程，根據(jù)動(dòng)能定理

又有

解得

根據(jù)牛頓第三定律可知，壓力為3mg。

(2)從A到D過程，根據(jù)動(dòng)能定理

又有

解得

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】做功與路徑無關(guān)的力場叫做勢場，在這類場中可以引入“勢”和“勢能”的概念，場力做功可以量度勢能的變化。例如靜電場和引力場。

(1)如圖所示，真空中靜止點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場中，A、B為同一條電場線上的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷+Q間的距離分別為r1和r2。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則在距離點(diǎn)電荷+Q為r的某點(diǎn)電勢（式中k為靜電力常量）。

a．現(xiàn)將電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷放置在A點(diǎn)，求該檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)時(shí)的電勢能EpA；

b．現(xiàn)將電荷量為+q的檢驗(yàn)電荷，由A點(diǎn)移至B點(diǎn)，求在此過程中，電場力所做的功W。

(2)質(zhì)量為M的天體周圍存在引力場。已知該天體的半徑為R，引力常量為G。

a．請(qǐng)類比點(diǎn)電荷，取無窮遠(yuǎn)處的引力勢為零，寫出在距離該天體中心為r（）處的引力勢的表達(dá)式；

b．天體表面上的物體擺脫該天體萬有引力的束縛，飛向宇宙空間所需的最小速度，稱為第二宇宙速度，又叫逃逸速度。求該天體的第二宇宙速度v。

(3)2019年4月10日，人類首張黑洞照片面世。黑洞的質(zhì)量非常大，半徑又非常小，以致于任何物質(zhì)和輻射進(jìn)入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸。已知黑洞的質(zhì)量為M0，引力常量為G，真空中的光速為c，求黑洞可能的最大半徑rm。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電阻為5Ω、匝數(shù)為100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與電阻R相連，R=95Ω。線圈內(nèi)有方向垂直于紙面向里的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。則

A. A點(diǎn)的電勢小于B點(diǎn)的電勢

B. 在線圈位置上感應(yīng)電場沿逆時(shí)針方向

C. 0.1s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05C

D. 0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電力所做的功為2.5J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平勻強(qiáng)磁場中，有一豎直放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直，導(dǎo)軌間距為，頂端接有阻值為的電阻。將一根金屬棒從導(dǎo)軌上的處以速度豎直向上拋出，棒到達(dá)處后返回，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)棒的速度為拋出時(shí)的一半。已知棒的長度為，質(zhì)量為，電阻為。金屬棒始終在磁場中運(yùn)動(dòng)，處于水平且與導(dǎo)軌接觸良好，忽路導(dǎo)軌的電阻。重力加速度為。

（1）金屬棒從點(diǎn)被拋出至落回點(diǎn)的整個(gè)過程中，求：

a．電阻消耗的電能；

b．金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子的碰撞。已知元電荷為。求當(dāng)金屬棒向下運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，棒中金屬離子對(duì)一個(gè)自由電子沿棒方向的平均作用力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓重物通過輕繩拖動(dòng)小車在長木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。其中小車質(zhì)量用M表示，重物質(zhì)量用m表示，加速度用a表示。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，這樣做是為了消除______的影響，使小車所受合外力F等于繩對(duì)小車的拉力。

（2）實(shí)驗(yàn)中由于繩對(duì)小車的拉力_______（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來系統(tǒng)誤差。為減小此誤差，實(shí)驗(yàn)中要對(duì)小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取，以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是______。（填寫相應(yīng)序號(hào)）

①M(fèi)=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g

②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g

③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)先保持重物質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，測出了相應(yīng)的加速度a。為便于得到a與M的關(guān)系，他采用圖像法處理數(shù)據(jù)，你建議他做a與_____的圖像。

（4）甲、乙兩同學(xué)用同一種方法做實(shí)驗(yàn)，即保持小車質(zhì)量M不變，改變重物質(zhì)量m，測出了相應(yīng)的加速度a。正確操作后，他們根據(jù)各自測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖2所示的a－F圖像。他們得到圖像不同，其原因是他們選取的_______不同，但他們得到了相同的結(jié)論，此結(jié)論是：________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖I所示的電路測量定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，圖中a、b、c分別代表三只電表，它們當(dāng)中有兩只電壓表和一只電流表，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，甲同學(xué)記錄的是電流表A和一只電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，乙同學(xué)記錄的是電流表A和另一只電壓表V2的測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖Ⅱ所示的兩條U﹣I圖線�；卮鹣铝袉栴}：

（1）圖I中a代表_____，b代表_____（選填三只電表的符號(hào)“A”、“V1”或“V2”）

（2）實(shí)驗(yàn)中采用下列哪一滑動(dòng)變阻器效果較好_____。

A.10Ω，0.2A

B.10Ω1A

C.1kΩ，200mA

D.2kΩ，2A

（3）根據(jù)圖Ⅱ，可以求出定值電阻的阻值R＝_____Ω，電源電動(dòng)勢E＝_____V，內(nèi)電阻r＝_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)質(zhì)量m＝1kg的物塊和足夠長的木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長的輕細(xì)繩固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的立柱上，細(xì)繩水平。t＝0時(shí)，木板開始受到水平向左恒力F＝0.4N，在t1＝2s時(shí)，撤去F同時(shí)剪斷輕細(xì)繩。如圖(b)所示為0－3s內(nèi)木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g＝l0m/s2。