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题目
题型:普陀区三模难度:来源:
如图所示,一个小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,进入半径R=4m的竖直圆环,且圆环动摩擦因数处处相等,当到达环顶C时,刚好对轨道压力为零;沿CB圆弧滑下后,进入光滑弧形轨道BD,且到达高度为h的D点时的速度为零,则h之值不可能为(10m/s2,所有高度均相对B点而言)(  )
A.12mB.10mC.8.5mD.7m
魔方格
答案
已知C点小球对圆环无压力,则重力提供向心力,得到:mg=
mv2
R

小球在C点的动能为:
1
2
mv2=
1
2
mgR=2mg
小球从A运动到C,根据动能定理得:
EPA-EPC-Wf=EkC
把数据代入,得到:Wf=2mg
所以小球从A运动到C,半个圆弧加上AB段圆弧的摩擦力做功Wf=2mg
再分析从C点运动到D点
根据动能定理得:
mg(2R-h)-Wf"=0-
1
2
mv2
mgh=10mg-Wf"
因为沿BC弧运动的平均速度小于沿AB弧运动平均速度,根据圆周运动向心力公式可知沿BC弧运动的平均正压力小于沿AB弧运动平均正压力,
故沿BC弧运动的平均摩擦力小于沿AB弧运动的平均摩擦力,
所以0<Wf"<Wf=2mg
所以8mg<mgh<10mg
故8m<h<10m
本题选h值不可能的,故选ABD
核心考点
试题【如图所示,一个小球(视为质点)从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,进入半径R=4m的竖直圆环,且圆环动摩擦因数处处相等,当到达环顶C时,刚好对轨道】;主要考察你对向心力与向心加速度等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,在水平地面正上方有范围足够大的匀强磁场和匀强电场(图中未画出电场线).已知磁场的磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向里.一质量为m、带电量为-q的带电微粒在此区域恰好作速度为υ的匀速圆周运动.(重力加速度为g,空气阻力可忽略).
(1)求此区域内电场强度的大小和方向.
(2)若某时刻微粒运动到场中P点,速度与水平方向成45°,如图所示.则为保证该微粒在此区域能做完整的匀速圆周运动,P点的高度H应满足什么条件?
(3)若微粒运动到离地面高度为H的P点时,突然撤去电场,求该微粒到达地面时的速度大小.(用H、g、υ表示).魔方格
题型:广州一模难度:| 查看答案
光滑水平面上放着质量mA=lkg的物块A与质量mB=2kg的物块B,A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J.在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示.放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B恰能到达最高点C.取g=l0m/s2,求
(1)绳拉断后B的速度VB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W.魔方格
题型:天津难度:| 查看答案
如图所示,一个质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=1.0×10-5C、重力忽略不计的带电微粒,从静止开始经电压U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V.已测得偏转电场的极板长L=20cm,两板间距d=10


3
cm.
(1)微粒进入偏转电场时的速率v0是多少?
(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ是多大?
(3)若偏转电场右侧的匀强磁场的磁感应强度B=3.14T,则微粒在磁场中运动的时间是多少?魔方格
题型:徐州模拟难度:| 查看答案
某一发达国家的宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.已知返回舱返回过程中需克服火星的引力而做的功可由如下公式计算:W=mgR(1-
R
r
)
,其中:R为火星的半径,r为轨道舱到火星中心的距离,m为返回舱与人的总质量,g为火星表面的重力加速度.已知本次科学考察中轨道舱到火星中心的距离r=
4
3
R
,设 m、R、g为已知的物理量.不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能完成与轨道舱对接?安全返回到轨道舱.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在xoy平面直角坐标系的第二象限内有匀强磁场B1=5×10-3T,方向垂直xoy平面,在第一象限y<4m区域内有匀强磁场B2=0.01T 和匀强电场E,B2的方向垂直xoy平面向外,E的方向平行y轴(图中未画出).一负离子从x轴上P点以速度v0射入B1磁场,v0的方向在xoy平面内并与x轴正向夹角为120°,负离子经过y轴上的A点后做匀速直线运动,A点坐标为y=3m,已知负离子的电量为3.2×10-19C,质量为5.32×10-26kg.求:
(1)B1的方向;
(2)E的大小和方向:
(3)如果保持负离子从P点进入磁场的速度方向不变,而速度的大小增大为v,欲使负离子经过y轴后做匀速直线运动,则v应满足什么条件?魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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