【題目】如圖所示，半徑為R的水平圓盤可繞著過圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上從圓心O到圓盤邊緣開有一沿半徑方向的光滑細(xì)槽．一根原長為R的輕彈簧置于槽內(nèi)，一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端貼放著一質(zhì)量為m的小球，彈簧始終在彈性限度內(nèi)．

（1）若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圓盤邊緣隨圓盤以角速度ω0轉(zhuǎn)動，求F1的大��；

（2）若圓盤以角速度ω1轉(zhuǎn)動，小球被束縛在槽中距離圓盤邊緣為x的P點(diǎn)，此時彈簧的彈性勢能為EP．解除束縛后，小球從槽口飛離圓盤時沿槽方向的速度大小為v，求此過程中槽對小球做的功W1；

（3）若圓盤以角速度ω2轉(zhuǎn)動，小球在沿槽方向推力作用下，從圓盤邊緣緩慢向內(nèi)移動距離x到達(dá)P點(diǎn)．如果推力大小保持不變，求彈簧的勁度系數(shù)k以及此過程中推力做的功W2．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）小球在沿槽方向的力F1得作用下做圓周運(yùn)動，由向心力公式有

（2）設(shè)小球從槽口飛出圓盤時的速度為，則根據(jù)運(yùn)動的合成：，設(shè)在此過程中彈簧對小球做功為W，有動能定理有：，由于，解得

（3）當(dāng)小球沿槽方向緩慢向內(nèi)移動得距離為x1時，由向心力公式有，解得

由于F得大小不變，與x1無關(guān)，則有所以推力做的功

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上，杯蓋質(zhì)量為m，杯身與熱水的總質(zhì)量為M，杯子的橫截面積為S。初始時杯內(nèi)氣體的溫度為T0，壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)p0相等。因杯子不保溫，杯內(nèi)氣體溫度將逐步降低，不計(jì)摩擦。

（1）求溫度降為T1時杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P1；

（2）杯身保持靜止，溫度為T1時提起杯蓋所需的力至少多大？

（3）溫度為多少時，用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為手機(jī)無線充電工作原理示意圖，它由送電線圈和受電線圈組成。已知受電線圈的匝數(shù)為匝，電阻，在它的c、d兩端接一般值的電阻。設(shè)在受電線圈內(nèi)存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，可在受電線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。求：

（1）在一個周期內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

（2）從到時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直方向上固定一光滑絕緣細(xì)桿，兩電荷量相等的正點(diǎn)電荷A、B關(guān)于細(xì)桿對稱固定．一帶正電荷的小球（圖中未標(biāo)出）套在細(xì)桿上，從距兩點(diǎn)電荷連線h1處由靜止釋放，經(jīng)過時間t1運(yùn)動到與兩點(diǎn)電荷等高處．此過程中小球的速度v、加速度a隨時間t的變化圖象，動能Ek、電勢能Ep隨下降距離h的變化圖象可能正確的有

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長的光滑平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距為L，一端連接阻值為R的電阻．一金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為m，接入電路的電阻為r．在金屬棒中點(diǎn)對棒施加一個水平向右、平行于導(dǎo)軌的拉力，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g．

（1）若金屬棒以速度v0做勻速運(yùn)動，求棒受到的拉力大小F1；

（2）若金屬棒在水平拉力F2作用下，棒運(yùn)動的速度v隨時間t按余弦規(guī)律變化，如圖乙所示，取水平向右為正方向，從t=0時刻開始到第一次運(yùn)動到最右端時的距離為x．求此過程中通過電阻R的電荷量q；

（3）在（2）的情況下，求t=0到tT的過程中，整個回路產(chǎn)生的熱量Q以及拉力F2做的功W．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面向里，其邊界是以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從磁場邊界與x軸交點(diǎn)P處以初速度大小v0、沿x軸正方向射入磁場，恰能從M點(diǎn)離開磁場．不計(jì)粒子的重力．

（1）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（2）若帶電粒子從P點(diǎn)以速度大小v0射入磁場，改變初速度的方向，粒子恰能經(jīng)過原點(diǎn)O，求粒子在磁場中運(yùn)動的時間t及離開磁場時速度的方向；

（3）在勻強(qiáng)磁場外側(cè)加一有界均勻輻向電場，如圖所示，與O點(diǎn)相等距離處的電場強(qiáng)度大小相等，方向指向原點(diǎn)O．帶電粒子從P點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場，改變初速度的大小，粒子恰能不離開電場外邊界且能回到P點(diǎn)，求粒子初速度大小v以及電場兩邊界間的電勢差U．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別是2m和m．勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ的絕緣斜面處于沿斜面向上的勻強(qiáng)電場中．開始時，物體B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持靜止，且輕繩恰好伸直．現(xiàn)撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度，不計(jì)一切摩擦．則在此過程中（ ）

A. 物體B所受電場力大小為

B. B的速度最大時，彈簧的伸長量為

C. 撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為

D. 物體A、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量等于物體B和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)均勻且橫截面積相等的玻璃管A、B下端用橡皮管連接，A管固定且上端封閉，上端被水銀柱封閉有長度為6cm的空氣柱，氣體溫度為300K．B管兩端開口且足夠長，上端與大氣相通，外界大氣壓強(qiáng)為75cmHg．初始時兩管中水銀面等高，現(xiàn)將B管豎直向上緩慢提升一段距離，穩(wěn)定后，A管中氣柱長度變?yōu)?/span>5cm。

（i）求穩(wěn)定后A、B兩管中水銀面的高度差；

（ii）穩(wěn)定后，保持B管不動，升高A管中氣體的溫度，當(dāng)A管中空氣柱長度恢復(fù)為6cm時，求此時氣體的溫度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為2L的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為一個邊長為L粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框abcd，其所在平面與磁場方向垂直，導(dǎo)線框的對角線與虛線框的對角線在一條直線上，導(dǎo)線框各邊的電阻大小均為在導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向進(jìn)入磁場，到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是　　

A. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場區(qū)域時產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流

B. 導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時間為

C. 導(dǎo)線框的bd對角線有一半進(jìn)入磁場時，整個導(dǎo)線框所受安培力大小為

D. 導(dǎo)線框的bd對角線有一半進(jìn)入磁場時，導(dǎo)線框a、c兩點(diǎn)間的電壓為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案