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如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分...

如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2Rbc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为

A.2mgR

B.4mgR

C.5mgR

D.6mgR

 

C 【解析】 本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识,意在考查考生综合力学规律解决问题的能力. 设小球运动到c点的速度大小为vC,则对小球由a到c的过程,由动能定理得:F·3R-mgR=mvc2,又F=mg,解得:vc2=4gR,小球离开c点后,在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可知,小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g,则由竖直方向的运动可知,小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2,小球在水平方向的加速度a=g,在水平方向的位移为x=at2=2R.由以上分析可知,小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中,水平方向的位移大小为5R,则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR,选项C正确ABD错误.
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考点分析:
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A. 当θ=60°时,风速v=6 m/s

B. 当风速增大到某一值时,θ可能等于90°

C. 若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变

D. 若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小

 

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一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图乙所示,则 (  )

A.电压表的示数为220 V

B.电路中的电流方向每秒钟改变50

C.灯泡实际消耗的功率为484 W

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J

 

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用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J,已知普朗克常量为6. 63×10-34J.s,真空中的光速为3×108m/s,能使锌产生光电效应单色光的最低频率(    

A. 1×1014Hz

B. 8×1015Hz

C. .2×1015Hz

D. 8×1014Hz

 

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在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制.在如图所示的平面坐标系x0y内,矩形区域(-3d<x<d-d<y<d)外存在范围足够大的匀强磁场.一质量为m、电奇量为+q的粒子从P(0d)点沿y轴正方向射入磁场.当入射速度为时,粒子从(-2dd)处进入无场区.

(1)求磁场的磁感应强度B的大小.

(2)求粒了离开P点后经多长时间第一次回到P点.

(3)若仅将入射速度变为2,其它条件不变,求粒于离开P点后运动多少路程经过P点.

 

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(1)水平外力F的大小;

(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;

(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

 

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