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17.如圖所示,光滑軌道ABCD是大型游樂設施過山車軌道的簡化模型,最低點B處的入、出口靠近但相互錯開,C是半徑為R的圓形軌道的最高點,BD部分水平,末端D點與右端足夠長的水平傳送帶無縫連接,傳送帶以恒定速度v逆時針轉動,現將一質量為m的小滑塊從軌道AB上某一固定位置A由靜止釋放,滑塊能通過C點后再經D點滑上傳送帶,則( 。
A.固定位置A到B點的豎直高度可能為2R
B.滑塊在傳送帶上向右運動的最大距離與傳送帶速度v有關
C.滑塊可能重新回到出發(fā)點A處
D.傳送帶速度v越大,滑塊與傳送帶摩擦產生的熱量越多

分析 滑塊恰能通過C點時根據牛頓第二定律列方程求c點時的速度,由動能定理知AC高度差,從而知AB高度;
對滑塊在傳送帶上運動的過程根據動能定理列方程求滑行的最大距離的大小因素;
根據傳送帶速度知物塊的速度,從而知是否回到A點;
滑塊與傳送帶摩擦產生的熱量Q=μmg△x,看熱量多少,分析相對路程.

解答 解:A、若滑塊恰能通過C點時有:mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{r}$…①,
由A到C根據動能定理知:mghAC=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$…②
聯立①②解得:hAC=$\frac{1}{2}$R
則AB最低高度為2R$+\frac{1}{2}R$=2.5R,故A錯誤;
B、設滑塊在傳送帶上滑行的最遠距離為x,則有動能定理有:0-$\frac{1}{2}$m${\;}_{C}^{2}$=2mgR-μmgx,知x與傳送帶速度無關,故B錯誤;
C、若回到D點速度大小不變,則滑塊可重新回到出發(fā)點A點,故C正確;
D、滑塊與傳送帶摩擦產生的熱量Q=μmg△x,傳送帶速度越大,相對路程越大,產生熱量越多,故D正確;
故選:CD

點評 本題綜合考查了動能定理、機械能守恒定律和牛頓第二定律,理清物塊在傳送帶上的運動情況,以及在圓軌道最高點的臨界情況是解決本題的關鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖甲所示,建立Oxy坐標系,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,第一四象限有磁場,方向垂直于Oxy平面向里.位于極板左側的粒子源沿x軸間右連續(xù)發(fā)射質量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0~3t0時間內兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極邊緣的影響).已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經極板邊緣射入磁場.上述m、q、l、t0、B為已知量.(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)

(1)求電壓U0的大。
(2)求$\frac{1}{2}$t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑.
(3)何時射入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短?求此最短時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.下列說法正確的是(  )
A.物體吸收熱量,其溫度不一定升高
B.水的飽和氣壓隨溫度的升高而增大
C.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞
D.墨汁滴入水中的擴散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學反應引起的
E.當分子間作用力表現為斥力時,分子勢能隨分子間距的減小而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.2014年7月19日發(fā)生在滬昆高速湖南邵陽往懷化段的特大交通事故,造成43人遇難,6人受傷,據交警部門根據現場采集的數據分析,大客車和轎車兩車沿同向行駛.大客車在前,其速度v1=8m/s,轎車速度v2=30m/s,因大霧能見度低,轎車在距大客車25m時才發(fā)現前方有客車,此時轎車立即剎車,單轎車要減速45m才能夠停止.求:
(1)轎車剎車后減速運動的加速度大小;
(2)若轎車剎車1s后,大客車以加速度a=2m/s2加速前進,問能否避免事故;若你夠避免,則剎車最近時相距多遠,若不能避免,則計算轎車剎車后多長時間會發(fā)生事故.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.2013年12月2日1時30分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭,成功將“嫦娥三號”探測飛船發(fā)射升空,展開奔月之旅.“嫦娥三號”首次實現月面巡視勘察和月球軟著陸,為我國探月工程開啟新的征程.設載著登月艙的探測飛船在以月球中心為圓心,半徑為r1的圓軌道上運動時,周期為T1.隨后登月艙脫離飛船,變軌到離月球更近的半徑為r2的圓軌道上運動.萬有引力常量為G,則下列說法正確的是( 。
A.登月艙在半徑為r2的圓軌道上比在半徑為r1的圓軌道上運動時的角速度小
B.登月艙在半徑為r2的圓軌道上比在半徑為r1的圓軌道上運動時的線速度小
C.登月艙在半徑為r2的圓軌道上運動時的周期為$\root{3}{\frac{{r}_{2}^{2}{T}_{1}^{3}}{{r}_{1}^{2}}}$
D.月球的質量為$\frac{4{π}^{2}{r}_{1}^{3}}{G{T}_{1}^{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.在豎直平面內建立一平面直角坐標系xoy,x軸沿水平方向,如圖甲所示,第一象限內有豎直向上的勻強電場,第二象限內有一水平向右的勻強電場.某種發(fā)射裝置(未畫出)豎直向上發(fā)射出一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(可視為質點),該粒子以v0的初速度從x軸上的A點進入第二象限,并從y軸上的C點沿水平方向進入第一象限后能夠沿水平方向進入第一象限后能夠沿水平方向運動到D點,已知OA、OC距離相等,CD的距離為$\sqrt{3}$OC,E點在D點正下方,位于x軸上,重力加速度為g.則:
(1)求粒子在C點的速度大小以及OC之間的距離;
(2)若第一象限同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場,磁場方向垂直紙面,(以垂直紙面向外的磁場方向為正方向,圖中B0,T0均為未知量),并且在t=$\frac{{T}_{0}}{4}$時刻粒子由C點進入第一象限,且恰好也能通過同一水平線上的D點,速度方向仍然水平.若粒子在第一象限中運動的周期與磁場變化周期相同,求交變磁場變化的周期;
(3)若第一象限仍同時存在按如圖乙所示規(guī)律變化的磁場(以垂直紙面向外的磁場方向為正方形,圖中B0,T0均為未知量),調整圖乙中磁場變化的周期,讓粒子在t=0時刻由C點進入第一象限,且恰好能通過E點,求交變磁場的磁感應強度圖中B0應滿足的條件.

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9.汽車即將進站時,關閉發(fā)動機做勻減速直線運動,當滑行x=40m時,速度恰好減到零,滑行時間為t=20s,求:
(1)勻減速時的加速度大;
(2)關閉發(fā)動機時的速度.

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6.如圖所示,在平面直角坐標系內,第Ⅰ象限內的MNP區(qū)域存在垂直坐標平面向外的勻強磁場,y<0的區(qū)域內存在著沿Y軸正方向的勻強電場.一質量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(-2h,-h)點以速度v0水平向右射出,經坐標原點O射入第Ⅰ象限,已知N點的坐標為(2h,2h),且MN平行于x軸,NP平行于y軸,M點位于y軸上,P點位于x軸上,不計粒子的重力,求:
(1)電場強度E的大。
(2)粒子從Q點到第一次進入磁場的時間t;
(3)若要使粒子由MP邊出磁場,則最小的磁感應強度B的大小.

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7.下列圖象均能正確反應物體在直線上的運動,D圖中物體的初速度為零,則在t=2s內物體運動方向不變的是(  )
A.B.C.D.

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