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如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很...

manfen5.com 满分网如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点D.求:
(1)小球最初自由释放位置A离最低点C的高度h;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力N的大小;
(3)若斜面倾斜角与图中θ相等,均为53°,小球从离开D点至第一次落回到斜面上运动了多长时间?
(1)小球恰好能通过圆弧轨道最高点D,说明此时恰好是物体的重力作为向心力,由向心力的公式可以求得在D点的速度大小,从A到D的过程中,物体的机械能守恒,从而可以求得小球释放时离最低点的高度. (2)在C点时,对物体受力分析,重力和支持力的合力作为向心力,由向心力的公式可以求得小球受得支持力的大小,再由牛顿第三定律可以知道对轨道压力的大小. (3)离开D点小球做平抛运动,根据水平方向的匀速直线运动,竖直方向上的自由落体运动可以求得小球运动的时间. 【解析】 (1)在D点时,设小球的速度为vD,   mg=m  ∴vD=2m/s 由A运动到D点,由机械能守恒可得   mg(h-2R)=mvD2 ∴h=1m 所以小球最初自由释放位置A离最低点C的高度h是1m. (2)由A运动到C点,由机械能守恒可得   mgh=mvC2 在C点,由牛顿第二定律和向心力公式可得   FN-mg=m  ∴FN=12N 由牛顿第三定律可知,小球运动到C点时对轨道的压力N的大小是12N. (3)设撞到斜面上E点离B点的距离为x,飞行时间为t,由平抛运动规律可得 水平方向  Rsin53°+xcos53°=vDt 竖直方向  R+Rcos53°-xsin53°=gt2 由上面两式解得  t=s≈0.27s. 所以小球从离开D点至第一次落回到斜面上运动的时间是0.27s.
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考点分析:
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求:
(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小.
(2)小物块与斜面间的动摩擦因数.

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E.直流电压表(0~15V,内阻200kΩ)F.滑动变阻器(0~10Ω,1A)
G.滑动变阻器(0~1kΩ在,300mA)H.开关、导线
(1)为了完成本实验,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______(用序号字母表示).
(2)某学习小组在实验中测得若干组小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流,在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线如图所示.若将该小灯泡与一个10Ω的定值电阻串联,直接接在题中直流电源两端,则可以估算出此时该小灯泡的实际功率为______W(结果保留三位有效数字).

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(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d=______cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=2.0×10-2s,则小车经过光电门时的速度为______m/s;
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系______
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出______(选填“v-m”或“v2-m”)图象;
(4)某同学在(3)中作出的线性图象不通过坐标原点,其原因是______

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如图所示的磁流量计示意图.在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场时,小灯光就会发光.如果导电液体流过磁场区域能使额定电压为U=3.0V的小灯泡正常发光.已知磁感应强度B=0.20T,圆管的直径d=0.10m,导电液体的电阻忽略不计,导电液体充满圆管流过,则管中液体流量的表达式Q=    ,其数值为    m/s(保留两位有效数字).
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一回旋加速器,在外加磁场一定时,可把静止的质子(manfen5.com 满分网H)加速到动能为EK,则该回旋加速器能使静止的α粒子(manfen5.com 满分网He)加速到的动能为    ,加速α粒子的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为    查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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