如图,轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点,圆弧段和倾斜段均光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘,且处于水平向右的匀强电场中。一个可视为质点的带电物块由C处静止释放,经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m=8×10-2kg,物块与轨道CD段的动摩擦因数µ=0.25,CD段的长度L=2m,圆弧DG的半径r=0.5m,GH段与水平面的夹角θ=370,不计物块与挡板碰撞时的动能损失。求:
(1)物块第一次到达H点时的速率;
(2)物块在轨道CD段运动的总路程;
(3)物块碰撞挡板时的最小动能。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
在“测定直流电动机的效率”的实验中,我们有以下实验器材:直流电动机、电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、砝码盘、砝码若干、刻度尺、停表、弹簧秤、细绳一根、天平和导线若干。
(1)以上实验器材中哪些是多余的:
(2)写出直流电动机的效率的表达式:
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
(11分)如图所示,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m 的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为Ep,且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)物块被弹簧反弹后恰能通过B点时的速度大小;
(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道c点时受轨道支持力大小;
(3)物块从A处开始下滑时的初速度大小v0。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,BCD为竖直放置的半径R=0.20m的半圆形轨道,在半圆形轨道的最低位置B和最高位置D均安装了压力传感器,可测定小物块通过这两处时对轨道的压力FB和FD。半圆形轨道在B位置与水平直轨道AB平滑连接,在D位置与另一水平直轨道EF相对,其间留有可让小物块通过的缝隙。一质量m=0.20kg的小物块P(可视为质点),以不同的初速度从M点沿水平直轨道AB滑行一段距离,进入半圆形轨道BCD经过D位置后平滑进入水平直轨道EF。一质量为2m的小物块Q(可视为质点)被锁定在水平直轨道EF上,其右侧固定一个劲度系数为k=500N/m的轻弹簧。如果对小物块Q施加的水平力F≥30N,则它会瞬间解除锁定沿水平直轨道EF滑行,且在解除锁定的过程中无能量损失。已知弹簧的弹性势能公式,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。g取10m/s2。
(1)通过传感器测得的FB和FD的关系图线如图乙所示。若轨道各处均不光滑,且已知轨道与小物块P之间的动摩擦因数μ=0.10,MB之间的距离xMB=0.50m。当 FB=18N时,求:
①小物块P通过B位置时的速度vB的大小;
②小物块P从M点运动到轨道最高位置D的过程中损失的总机械能;
(2)若轨道各处均光滑,在某次实验中,测得P经过B位置时的速度大小为m/s。求在弹簧被压缩的过程中,弹簧的最大弹性势能。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,楔形物块固定在水平地面上,其斜面的倾角θ=37°。一个质量m=0.50kg的小物块以v0=8.0m/s的初速度,沿斜面向上滑行一段距离速度减为零。已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2。求:
(1)小物块向上滑行过程中的加速度大小;
(2)小物块向上滑行的时间;
(3)小物块向上滑行过程中克服摩擦力所做的功。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
(10分)如下图所示,光滑水平桌面上有长L=2 m的挡板C,质量mC=5 kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA=1 kg,mB=3 kg,开始时三个物体都静止。在A、B间放有少量塑胶炸药,爆炸后A以6 m/s速度水平向左运动,A、B中任意一块与挡板C碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:
①当两滑块A、B都与挡板C碰撞后,C的速度是多大?
②A、C碰撞过程中损失的机械能。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如下图所示,为一组间距d足够大的平行金属板,板间加有随时间变化的电压(如图所示),设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子,其带电量为q,质量为m(不计重力),在t = 0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动,途中由于电场反向,粒子又向A板返回(粒子未曾与B板相碰)。
(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能;
(2)为使带电粒子在t=T时刻恰能能回到O点,Ux等于多少?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
(14分)如下图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为=37°固定斜面(足够长)上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分图像如图乙,试求:()
(1)物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小;
(2)物体与斜面间的滑动摩擦因数μ;
(3)第1s内拉力F的平均功率
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,距地面高度h=5m的平台边缘水平放置一两轮间距为d=6m的传送带,一可视为质点的物块从光滑平台边缘以v0=5m/s的初速度滑上传送带,已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.取重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)若传送带不动,小物块离开传送带右边缘落地的水平距离;
(2)试分析传送带的速度满足什么条件时,小物块离开传送带右边缘落地的水平距离最大,并求最大距离;
(3)设传送带的速度为v′且规定传送带顺时针运动时v′为正,逆时针运动是v′为负.试分析在图中画出小物块离开传送带右边缘落地的水平距离s与v′的变化关系图线(不需要计算过程,只需画出图线即可).
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
我国将于2022年举办冬奥运会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一,如图所示,质量m=60kg的运动员从长直轨道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速下滑,到达助滑道末端B时速度vB=24m/s,A与B的竖直高度差H=48m.为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧,助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=﹣1530J,取g=10m/s2.
(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小;
(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大.
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析