【題目】（18分）如圖所示，MN是水平軌道，NP是傾角θ=45°的無限長斜軌道，長為L=0.8m的細線一端固定在O點，另一端系著質量為mB=2kg小球B，當細線伸直時B球剛好與MN軌道接觸但沒有擠壓。開始時細線伸直，B球靜止在MN軌道上，在MN軌道上另一個質量為mA=3kg小球A以速度v0向右運動。（不計一切摩擦及空氣阻力，重力加速度g=10m/s2）
（1）若A、B球發生彈性碰撞后B能在豎直面內做圓周運動，求v0的取值范圍。
（2）在滿足（1）的條件下，軌道NP上有多長的距離不會被A球擊中？
【答案】（1）
m/s或
m/s （2）
m
【解析】（1）A、B兩球發生彈性碰撞，由動量守恒定律得
（2分）
由機械能守恒定律得
（2分）
解得
，
（1分）
碰后B球在豎直面內做圓周運動，有兩種情況：
第一種情況，B球在豎直面內做完整的圓周運動，則它到最高點的速度
（1分）
由機械能守恒定律得：
（1分）
解得：m/s（1分）
第二種情況，B球運動的最大高度不超過L（1分）
由機械能守恒定律得：
（1分）
解得：
（1分）
v0的取值范圍為m/s或m/s（1分）
（2）由上可知：碰后A球的速度
m/s或
m/s（1分）
A球離開水平軌道后做平拋運動，有
，
，又由幾何關系知
（2分）
解得A球落到斜軌道上與N點的距離
（1分）
解得：
m或
m（1分）
故軌道NP上不會被A球擊中的距離
（1分）
發散思維新課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】經長期觀測，人們在宇宙中已經發現了“雙星系統”．“雙星系統”由相距較近的恒星組成，每個恒星的半徑遠小于兩個恒星之間的距離，而且雙星系統一般遠離其他天體，它們在相互間的萬有引力作用下，繞某一點做勻速圓周運動，如圖所示為某一雙星系統，A星球的質量為m1，B星球的質量為m2，它們中心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是（ ）
A. A星球的軌道半徑為
B. B星球的軌道半徑為
C. 雙星運行的周期為
D. 若近似認為B星球繞A星球中心做圓周運動，則B星球的運行周期為
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖所示，在磁感應強度為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中有一粒子源，離子源從O點在紙面內均勻地向各個方向同時發射速率為v、比荷為k的帶正電的粒子，PQ是在紙面內垂直磁場放置的厚度不計的擋板，擋板的P端與O點的連線與擋板垂直，距離為
，且粒子打在擋板上會被吸收；不計帶電粒子的重力與粒子間的相互作用，磁場分布足夠大，求：
（1）為使最多的粒子打在板上，則擋板至少多長；
（2）若擋板足夠長，則打在板上的粒子在磁場中運動的最長時間與最短時間的差值是多少；
（3）若擋板足夠長，在打在擋板上的粒子占所有粒子的比率是多少.
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】用電高峰期，電燈往往會變暗，其原理可簡化為如下模型．如圖所示，理想變壓器的副線圈上，通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，原線圈輸入有效值恒定的交流電．當開關S閉合時，下列說法正確的是（ ）
A. 燈泡L1兩端的電壓增大 B. 副線圈輸出電壓減小
C. 電阻R上的電流增大 D. 原線圈輸入功率減小
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】關于電阻率的說法,正確的是( )
A. 超導材料的電阻率總是為零
B. 電阻率ρ大的導體,電阻可以很小
C. 電阻率ρ與導體的長度L和橫截面積S有關
D. 電阻率表征了導體材料的導電能力的強弱，由導體的長度決定,與溫度無關
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，紙帶上打出一系列的點，如圖所示，相鄰計時點的時間間隔為0.02s，長度單位為cm， g 取9.8m/s2，所有計算結果均保留兩位有效數字。
（1）打點計時器打下計時點B時，重錘的速度vB=__________m/s
（2）從點O (點O是打點計時器打下的第一個點) 到打下計時點B的過程中，重錘重力勢能的減小量Ep=_________J，動能的增加量△Ek=_________J
（3）通過計算，數值上△Ep和△Ek不相等，這是因為_________________________
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】在圖所示的四個電路中，電源內阻不計，兩燈泡的阻值相等并小于滑動變阻器的最大阻值，當分別閉合開關S，移動滑動變阻器觸頭從最左端移至最右端時，能使其中一個燈一直由暗變亮同時，另一個燈一直由亮變暗，則符合要求的電路是（ ）
A. 
B. 
C. 
D. 
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】如圖1所示為某農莊灌溉工程的示意圖，地面與水面的距離為H。用水泵從水池抽水（抽水過程中H保持不變），龍頭離地面高h，水管橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，不計空氣阻力。
（1）水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出，水落地的位置到管口的水平距離為10h。設管口橫截面上各處水的速度都相同。求：
a．每秒內從管口流出的水的質量m0；
b．不計額外功的損失，水泵輸出的功率P。
（2）在保證水管流量不變的前提下，在龍頭后接一噴頭，如圖2所示。讓水流豎直向下噴出，打在水平地面上不反彈，產生大小為F的沖擊力。由于水與地面作用時間很短，可忽略重力的影響。求水流落地前瞬間的速度大小v。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
【題目】我國的“天鏈一號”衛星是地球同步衛星，可為中低軌道衛星提供數據通訊，如圖為“天鏈一號”衛星a、赤道平面內的低軌道衛星b、地球的位置關系示意圖，O為地心，地球相對衛星a、b的張角分別為θ1和θ2(θ2圖中未標出)，衛星a的軌道半徑是b的4倍，己知衛星a、b繞地球同向運行，衛星a的周期為T，在運行過程中由于地球的遮擋，衛星b會進入衛星a通訊的盲區，衛星間的通訊信號視為沿直線傳播，信號傳輸時間可忽略。下列分析正確的是（ ）
A. 衛星a，b的速度之比為2:1
B. 衛星b的周期為T/ 8
C. 衛星b每次在盲區運行的時間為
D. 衛星b每次在盲區運行的時間為
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com