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160909. (2025•长安区一中•高二上期末) 【题干】如图,一半径为R的透明材料半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知该材料的折射率为,光在真空中的传播速度为c。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。
(1)半球底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出;
(2)距光轴的入射光线,经球面折射后与光轴相交,求该光线从进入半球到该交点的时间t。(已知
共享时间:2025-02-21 难度:3
[考点]
动能定理的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的应用,
[答案]
(1)轨道的质量M为3kg;
(2)若小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A,求水平轨道的长度L为1.9m;
(3)在(2)的前提下,判断小物块不能从轨道上滑下来,小物块停在轨道的位置与O′的距离L′为0.8m。
[解析]
解:(1)小物块处在轨道水平部分运动时,设二者之间的摩擦力大小为f,对轨道M和小物块m,分别由牛顿第二定律得:f=MaM
f=mam
又根据题意可知:
联立解得轨道的质量M为:M=3kg
(2)因小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A,所以小物块到达最高点A时二者速度相等,设共同速度为v1,在整个过程中,规定向左为正方向,根据动量守恒和能量守恒有:
mv0=(M+m)v1

代入数据联立解得水平轨道的长度L为:L=1.9m
(3)假设轨道的水平部分足够长,则二者最终共速,设共速的速度为v2,则从小物块开始滑上轨道到最终二者共速的整个过程中,规定向左为正方向,根据系统动量守恒和能量守恒有:
mv0=(M+m)v2

代入数据联立解得:L′=0.8m
因L′=0.8m<L=1.9m
所以,小物块不能从轨道上滑下来,小物块停在轨道的位置与O′的距离为:L′=0.8m
答:(1)轨道的质量M为3kg;
(2)若小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A,求水平轨道的长度L为1.9m;
(3)在(2)的前提下,判断小物块不能从轨道上滑下来,小物块停在轨道的位置与O′的距离L′为0.8m。
[点评]
本题考查了"动能定理的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒定律在含有斜面或曲面的模型中的应用,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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160910. (2025•长安区一中•高二上期末) 德优题库如图所示,质量为M的轨道静止在光滑水平面上,轨道和水平面间不固定。轨道水平部分的上表面粗糙,竖直部分为表面光滑的四分之一圆弧轨道,两部分在O′点平滑连接,A为轨道的最高点。现有一质量m=1.0kg的小物块从平板车的右端以水平向左的初速度v0=6m/s滑上水平轨道,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。已知轨道圆弧部分的半径R=0.4m,小物块处在轨道水平部分运动时,轨道加速度aM与小物块加速度am大小之比为1:3,小物块可视为质点,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轨道的质量M;
(2)若小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A,求水平轨道的长度L;
(3)在(2)的前提下,判断小物块能否从轨道上滑下来;如果能,求小物块滑下来的速度;如果不能,求小物块停在轨道的位置与O′的距离L′。
共享时间:2025-02-21 难度:3 相似度:2
161223. (2024•莲湖区•高一下期末) 德优题库如图所示,用长度为L的轻质绝缘细绳系住质量为m的带电小球(视为质点),并将带电小球悬挂于电场强度为E的匀强电场中,带电小球静止时,细绳向左偏离竖直方向的角度为θ。重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)判断小球的电性(不用说明理由);
(2)求小球所带的电荷量q;
(3)若撤去电场,求小球到达最低点时的速度大小v。
共享时间:2024-07-08 难度:2 相似度:0.83
161225. (2024•莲湖区•高一下期末) 德优题库如图所示,足够长的水平桌面上有一质量M=1kg、长度L=1.5m的木板,木板左端放一质量m=2kg的物块(视为质点),初始时木板右端到桌子右边缘处挡板的距离x=0.5m,挡板顶端A点与木板上表面齐平;在桌子右侧竖直面内固定一光滑圆弧轨道,其圆心O和木板上表面在同一水平线上,且A、O、C三点在同一直线上,C点是AO的延长线与轨道的交点,B为轨道的一个端口,OB与竖直线的夹角θ=37°。现用大小F=12N的恒力将水平向右拉物块,当木板碰到挡板时,物块恰好到达木板的右端,此时撤去该恒力,一段时间后物块恰好从B点无碰撞地进入圆弧轨道。物块与木板以及木板与桌面间的动摩擦因数分别为μ1=0.2,μ2=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。
(1)求撤去该恒力时物块的速度大小v1以及此时木板的速度大小v2
(2)求圆弧轨道的半径R;
(3)请通过计算判断物块能否通过圆弧轨道的最高点D。
共享时间:2024-07-08 难度:3 相似度:0.66
159960. (2022•关山中学•高一下三月) 德优题库如图所示,一个半径为R的四分之一轨道,最低点的切线水平,最高点离地面的高度为H,一质量为m的小球从A点由静止释放,小球从B点飞出后,平抛的水平距离为L,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球在B点的速度大小;
(2)小球过B点时对轨道压力的大小;
(3)小球从A到B克服摩擦力做的功。
共享时间:2022-07-13 难度:4 相似度:0.58

dygzwlyn

2025-02-21

高中物理 | 高二上 |

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2020*西工大*期末
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