【題目】高H=5m的光滑水平臺(tái)左端水平放置一兩輪間距d=6.0m的傳送帶?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的滑塊a、b之間用細(xì)繩相連,其間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧(滑塊與彈簧不拴接),開始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻裝置中的細(xì)線忽然斷開,滑塊a、b被彈出,其中滑塊a以速度v0=5.0m/s向左滑上傳送帶,滑塊b沿豎直放置的半徑為R=0.1m的光滑圓形管道做圓周運(yùn)動(dòng),并通過最高點(diǎn)C。已知滑塊a、b的質(zhì)量分別為ma=1.0kg,mb=2.0kg,傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),滑塊a與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,空氣阻力不計(jì),g=10m/s2。求:
(1)滑塊a、b被彈出時(shí),滑塊b的速度vb及細(xì)繩斷開前彈簧彈性勢(shì)能Ep;
(2)滑塊b通過圓形管道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力;
(3)試分析傳送帶的速度滿足什么條件時(shí),滑塊a離開傳送帶左邊緣落地的水平距離最大,并求出最大距離。
【答案】(1)2.5m/s;18.75J;(2)滑塊b對(duì)管道上壁有向上的壓力,大小為25N;(3)7m
【解析】
(1)彈開前后,a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒:mav0=mbv
解得:vb=2.5m/s
又由能量守恒知,彈簧彈性勢(shì)能:Ep=mav02+
mbvb2=18.75J
(2)滑塊b通過圓形管道到最高點(diǎn)C過程,根據(jù)機(jī)械能守恒有:mbvb2-
mbvc2=mbg2R
在最高點(diǎn)處,由牛頓第二定律有:mbg+Fc=mb
解得:Fc=25N
又由牛頓第三定律知:滑塊b對(duì)管道上壁有向上的壓力,大小為25N。
(3)經(jīng)分析知,若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),且滑塊a能一直勻加速運(yùn)動(dòng)直至平拋出,滑塊a離開傳送帶左邊緣落地的水平距離最大。滑塊a在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng):a=g=2m/s2
設(shè)出傳送帶時(shí)速度為va,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:va2-v02=2ad
解得:va=7m/s
故當(dāng)傳送帶時(shí)速度v7m/s時(shí),滑塊a離開傳送帶左邊緣落地的水平距離最大。
由平拋規(guī)律有:H=gt2
x=vat
解得最大水平距離:x=7m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑絕緣水平桌面上有一個(gè)電荷量為、質(zhì)量為m的小球與一根長為
的輕繩一端相連,繩的另一端固定在P點(diǎn),小球與P點(diǎn)的距離
現(xiàn)施加一與PM夾角
、水平向右且場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),并從靜止釋放帶電小球,從釋放小球到輕繩與電場(chǎng)方向平行的過程,下列說法正確的是( )
A. 小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做圓周運(yùn)動(dòng)
B. 小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
C. 此過程中電場(chǎng)力所做的功為
D. 輕繩與電場(chǎng)力方向平行時(shí)小球的速度大小為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖9所示,在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán).以下判斷中正確的是 ( )
A.釋放圓環(huán),環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒
B.釋放圓環(huán),環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵受的重力大
C.給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵滑出時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)
D.給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)產(chǎn)生向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知波源的平衡位置在O點(diǎn),t=0時(shí)刻開始做振幅為50cm的簡(jiǎn)諸振動(dòng),頻率為20Hz,發(fā)出一列橫波沿x軸正方向傳播,如圖所示為P點(diǎn)恰好開始振動(dòng)時(shí)的波形,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置坐標(biāo)分別為P(6,0)、Q(28,0),則下列說法正確的是( )
A. 這列波的波速為
B. 當(dāng)時(shí),Q點(diǎn)剛開始振動(dòng)
C. 波源剛開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿方向
D. Q點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí),P點(diǎn)恰位于平衡位置
E. Q點(diǎn)剛開始振動(dòng)之前,P點(diǎn)經(jīng)過的路程為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系.已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10,R隨t的升高而增大.實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,控溫箱用以調(diào)節(jié)金屬電阻的溫值.
(1)有以下兩電流表,實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用____.
(A)量程0~100mA,內(nèi)阻約2
(B)量程0~0.6A,內(nèi)阻可忽略
(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟的填空
①閉合S,先將開關(guān)K與1端閉合,調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度20.0,記下電流表的相應(yīng)示數(shù)I1,
②然后將開關(guān)K與2端閉合,調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的讀數(shù)為___,記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1,
③逐步升高溫度的數(shù)值,直至100.0為止,每一步溫度下重復(fù)步驟①②。
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,要將電阻箱的阻值由9.9調(diào)節(jié)至10.0
,需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“c”,正確的操作順序是____.
①將旋鈕a由“0”旋轉(zhuǎn)至“1”
②將旋鈕b由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
③將旋鈕c由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”
(4)該同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)在如圖作出R﹣t圖象.設(shè)該金屬電阻的阻值R隨溫度t的變化關(guān)系在-100時(shí)到500
時(shí)滿足此規(guī)律,則當(dāng)該金屬電阻R=16.8
時(shí),可推知控溫箱的溫度為___
.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,距細(xì)桿右側(cè)d的A點(diǎn)處有一固定的正電荷,細(xì)桿上套有一帶電小環(huán),設(shè)小環(huán)與點(diǎn)電荷的豎直高度差為h,將小環(huán)無初速度地從h高處釋放后,在下落至的過程中,其動(dòng)能
隨h的變化曲線如圖乙所示,則( )
A、小球可能帶負(fù)電
B、從h高處下落至的過程中,小環(huán)電勢(shì)能增加
C、從h高處下落至的過程中,經(jīng)過了加速、減速、再加速三個(gè)階段
D、小環(huán)將做以O(shè)點(diǎn)為中心的往復(fù)運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)小組利用變阻箱和一個(gè)電流表研究小燈泡工作時(shí)的電阻與電流間的關(guān)系,設(shè)計(jì)電路如圖a所示.開關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片滑到a端,變阻器R的阻值調(diào)到最大位置.
(1)①調(diào)節(jié)RP,使得測(cè)量電路的電壓由較低電壓開始.先閉合S1,斷開S2,記錄電流I1;再斷開S1,閉合S2,調(diào)節(jié)____________,使電流表讀數(shù)也為I1,并記錄R的阻值R1.
②逐次調(diào)節(jié)________,改變測(cè)量電路電壓,重復(fù)①的測(cè)量,得I1、I2、I3、I4…,R1、R2、R3、R4….
(2)利用測(cè)得的數(shù)據(jù),在圖b所示坐標(biāo)紙上畫出R-I圖象__________;
電流(A) | 0.00 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.36 | 0.39 | 0.41 | 0.43 |
電阻(Ω) | 2.50 | 2.50 | 3.33 | 4.17 | 5.13 | 6.10 | 6.98 |
(3)根據(jù)圖象判斷,當(dāng)流過的電流為0.40A時(shí),燈絲電阻約為________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,長L=55cm的薄壁玻璃管與水平面成30°角傾斜放置,玻璃管粗細(xì)均勻,底端封閉、另一端開口,F(xiàn)用長l=10cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,氣體溫度為306K,且水銀面恰與管口齊平,F(xiàn)將管口緩慢轉(zhuǎn)到豎直向上位置,并將水銀緩慢注入管中,直到水銀面再次與管口齊平,已知大氣壓強(qiáng)p=75cmHg。求
(i)水銀面再次與管口齊平時(shí),管中氣體的壓強(qiáng);
(ii)對(duì)豎直玻璃管緩慢加熱,若管中剛好剩下5cm高的水銀柱,氣體溫度升高了多少。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某登山愛好者在攀登珠穆朗瑪峰的過程中,發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的,出廠時(shí)給出的參數(shù)為:27 ℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1×105Pa;在內(nèi)外壓強(qiáng)差超過6×104 Pa時(shí),手表表面玻璃可能爆裂。已知當(dāng)時(shí)手表處的氣溫為-33 ℃,外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化而變化,高度每上升12 m,大氣壓強(qiáng)降低133 Pa。設(shè)海平面大氣壓為1×105 Pa,則
(1)手表表面玻璃爆裂時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小為多少帕?
(2)若手表表面玻璃面積約9cm2,則此時(shí)玻璃受到的大氣壓力為多大?
(3)登山運(yùn)動(dòng)員此時(shí)的海拔高度約為多少米?
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