(14分)如图所示,水平轨道AB与竖直轨道CD用一光滑的半径R=0.5m的圆弧BC平滑连接,现有一物块从竖直轨道上的Q点由静止开始释放,已知QC间的长度R=0.
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(14分)如图所示,水平轨道AB与竖直轨道CD用一光滑的半径R=0.5m的圆弧BC平滑连接,现有一物块从竖直轨道上的Q点由静止开始释放,已知QC间的长度R=0.
题型:不详
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(14分)如图所示,水平轨道AB与竖直轨道CD用一光滑的半径R=0.5m的
圆弧BC平滑连接,现有一物块从竖直轨道上的Q点由静止开始释放,已知QC间的长度R=0.5m,物块的质量m=0.2kg,物块与AB和CD轨道间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取10m/s
2
,求;
(1)物块下滑到水平面后,距离B点的最远距离s为多少?
(2)若整个空间存在一水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×10
6
V/m,并使物块带电,带电量为q=+2.0×10
-6
C,所有接触面均绝缘,现使带电物块从水平面上的P点由静止开始释放(P点未在图中标出),要想使物块刚好能通过Q点,PB间的长度L为多少?
(3)在符合第二问的基础上,物块到达圆弧上C点时,对轨道的压力大小?
答案
(1)
(2)
(3)
解析
试题分析:(1)物块从Q点下滑经过C点的过程虽然有摩擦因数,但是没有压力,所以没有摩擦力。
经过B点后沿水平轨道运动,设距离B点的最远距离为S,根据动能定理有
整理得
(2)物块刚好能通过Q点即
,物块从P点到Q点过程,根据动能定理
整理得
(3)物块从A点到C点,根据动能定理有
在C点,径向的电场力和轨道弹力的合力提供向心力,即
联立解得
根据牛顿第三定律,物体对轨道压力大小为
。
举一反三
如图所示,空间有一水平方向的匀强电场,一带电微粒以一定初速度从A点沿直线运动到B点,微粒除受到电场力和重力外,不再受其它力,则此过程微粒( )
A.电势能增加
B.电势能减小
C.动能增加
D.动能不变
题型:不详
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(14分)2014年12月14日,北京飞行控制中心传来好消息,嫦娥三号探测器平稳落月。嫦娥三号接近月球表面过程可简化为三个阶段:一、距离月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度环绕运行,此时,打开七千五百牛顿变推力发动机减速,下降到距月球表面H=100米高处时悬停,寻找合适落月点;二、找到落月点后继续下降,距月球表面h=4m时速度再次减为0;三、此后,关闭所有发动机,使它做自由落体运动落到月球表面。已知嫦娥三号着陆时的质量为1200kg,月球表面重力加速度g" 为1.6m/s
2
,月球半径为R,引力常量G,(计算保留2位有效数字)求:
(1)月球的质量(用g" 、R 、G字母表示)
(2)从悬停在100米处到落至月球表面,发动机对嫦娥三号做的功?
(3)从v=1.7km/s到悬停,若用10分钟时间,设轨迹为直线,则减速过程的平均加速度为多大?若减速接近悬停点的最后一段,以平均加速度在垂直月面的方向下落,求此时发动机的平均推力为多大?
题型:不详
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下图所示为对光电效应产生的光电子进行比荷(电荷量e与质量 m 之比)测定的简要原理图,两块平行金属板M.N相距为d,其中N为锌板,受某一紫外光照射后将激发沿不同方向运动的光电子,开关S闭合后电流表G有读数.如果调节变阻器R ,逐渐增大极板间电压,电流表G的读数将逐渐减小,当电压表的读数为U时,电流表G的读数恰为零.如果断开开关S,在金属板M.N间加上垂直纸面的匀强磁场,当磁感应强度为B时,电流表G的读数也恰为零.求光电子的比荷e/m 的表达式.
题型:不详
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如图所示,摩托车做特技表演时,以v0=10.0m/s的初速度冲向高台,然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程以P=4.0kw的额定功率行驶,冲到高台上所用时间t=3.0s,人和车的总质量
kg,台高h=5.0m,摩托车的落地点到高台的水平距离x=10.0m。不计空气阻力,取
。求:
(1)摩托车从高台飞出到落地所用时间;
(2)摩托车落地时速度的大小;
(3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。
题型:不详
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“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看质点,“旋转秋千”可简化为如图所示的模型。其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为r,可绕穿过其中心的竖直轴转动。让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度
做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角为
。已知绳长为L且不可伸长,质点的质量为m,不计空气阻力及绳重。则下列说法中正确的是( )
A.质点的重力越大,绳子与竖直方向的夹角
越小
B.质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力
C.转盘转动的角速度
与夹角
的关系为
=
D.质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为
题型:不详
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