如圖所示,半徑R=0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°,下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上.質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0=2 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,經(jīng)過C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí),彈簧被壓縮至最短,C、D兩點(diǎn)間的水平距離L=1.2 m,小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10 m/s2.求:

(1)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大。

(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大;

(3)彈簧的彈性勢能的最大值Epm.

(1)4m/s;(2)8N;(3)0.8J

【解析】

試題分析:(1)小物塊恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道,由幾何關(guān)系有

(2)小物塊由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律有

在C點(diǎn)處,由向心力公式:

解得F =8 N,根據(jù)牛頓第三定律,小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F′大小為8 N。

(3)小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),由能量守恒定律有

考點(diǎn):機(jī)械能守恒定律;向心力公式

練習(xí)冊系列答案
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A. B. C. D.

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A.2.5 s,4 m / s B.1 s,2 m / s C.2.5 s,2 m / s D.1 s,4 / s

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A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別在各自的直線軌道上運(yùn)動(dòng),圖甲是質(zhì)點(diǎn)A的位移隨時(shí)間變化的圖象,圖乙是質(zhì)點(diǎn)B的速度隨時(shí)間變化的圖象,下列說法中正確的是( )

A.質(zhì)點(diǎn)A在0~2s內(nèi)的平均速度為零

B.質(zhì)點(diǎn)B在0~2s內(nèi)的平均速度為零

C.質(zhì)點(diǎn)A在0~1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與在1~2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相同

D.質(zhì)點(diǎn)B在0~1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與在1~2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反

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A.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),靠近磁鐵

B.圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),遠(yuǎn)離磁鐵

C.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),靠近磁鐵

D.圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),遠(yuǎn)離磁鐵

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A.P→Q所用的時(shí)間 t=2

B.P→Q所用的時(shí)間 t=

C.初速度v0=b

D.初速度v0=b

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①簡述為何不能用托盤天平直接測質(zhì)量

②如圖所示 “太空質(zhì)量測量儀”,輕桿穿過光滑限位孔,左端通過一個(gè)“彈簧—凸輪”機(jī)構(gòu),能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的力F=128N,右端固定有質(zhì)量為m=6kg的圓盤支架。首先將指令長固定在支架上,然后把支架拉到指定位置,穩(wěn)定后開始測量,拉力使他回到了初始位置。光柵測速系統(tǒng)測出力F作用時(shí)間Δt=0.5s,這段時(shí)間輕桿位移x=0.2m。由上可知聶海勝的質(zhì)量M= kg。

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A. B. C. D.

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