【題目】如圖所示,質(zhì)量kg的滑道靜止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半徑R=1m的四分之一圓弧,圓弧底部與滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一個(gè)輕彈簧;CD部分粗糙,長(zhǎng)L=0.5m,動(dòng)摩擦因數(shù),其他部分均光滑,F(xiàn)將質(zhì)量kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊自A點(diǎn)(圓弧最高點(diǎn))由靜止釋放,取g=10m/s2,求:

(1)物塊第一次滑到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小v1

(2)物塊第二次滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小v3;

(3)物塊最終停止時(shí)與D點(diǎn)的距離x。

【答案】1;(2;(30.5m

【解析】

(1)物塊從A點(diǎn)釋放至運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B的過程中,水平方向動(dòng)量守恒,且機(jī)械能守恒,有

代入數(shù)據(jù),物塊第一次滑到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)的速度大小

(2)物塊第二次滑到C點(diǎn)時(shí),設(shè)此時(shí)滑道的速度大小為,由能量守恒、水平方向動(dòng)量守恒,有

代入數(shù)據(jù),物塊第二次滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小

(3)彈簧將物塊彈出之后,物塊再次經(jīng)過CD段,由于摩擦力做功損失能量,然后沖上圓弧軌道,但由于能量損失不會(huì)到達(dá)軌道的最高點(diǎn)A,物塊到達(dá)某點(diǎn)后接著下滑重復(fù)上述類似的過程。設(shè)物塊在BC段通過的總路程為l,由能量守恒,有

解得

l=10m

即物塊最終停在C處,與D點(diǎn)的距離

x=0.5m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某一高度以v010 m/s的初速度豎直上拋一個(gè)小球(不計(jì)空氣阻力),當(dāng)小球速度大小為5 m/s時(shí),以下判斷正確的是(g10 m/s2)

A.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為7.5 m/s,方向向上

B.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為2.5 m/s,方向向上

C.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為2.5 m/s,方向向下

D.小球的位移大小一定是3.75 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩輪間距l3.25 m,套有傳送帶,傳送帶與水平面成θ30°角,輪子轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示,傳送帶始終以2 m/s的速度運(yùn)行,將一物體無初速度地放到A輪處的傳送帶上,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ ,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間(g10 m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處,乙分子放置于r軸上距離O點(diǎn)很遠(yuǎn)的r4處,r1、r2、r3r軸上的三個(gè)特殊的位置,甲、乙兩分子間的分子力F和分子勢(shì)能Ep隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖中實(shí)線和虛線所示,設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時(shí),下列說法正確的是( 。

A.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而增大

B.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大

C.當(dāng)分子間距離時(shí),甲、乙兩分子間只有分子斥力,且分子斥力隨r減小而增大

D.乙分子從r4r2的過程中做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng),從r2r1的過程中做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國(guó)自主研發(fā)的氫原子鐘現(xiàn)已運(yùn)用于中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中,它通過氫原子能級(jí)躍遷而產(chǎn)生的電磁波校準(zhǔn)時(shí)鐘。氫原子能級(jí)如圖所示,下列說法正確的是(  )

A.10eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子可以使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷

B.大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可輻射6種不同頻率的光子

C.現(xiàn)用光子能量介于10eV12.9eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子,在照射光中可能被吸收的光子能量只有3

D.E4躍遷到E2時(shí)產(chǎn)生的光子aE5躍遷到E3時(shí)產(chǎn)生的光子b的能量之比為97255

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【題目】給一定質(zhì)量、溫度為的水加熱,在水的溫度由上升到的過程中,水的體積隨著溫度升高反而減小,我們稱之為反常膨脹某研究小組通過查閱資料知道:水分子之間存在一種結(jié)合力,這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu),在這種結(jié)構(gòu)中,水分子之間也存在相互作用的勢(shì)能在水反常膨脹的過程中,體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,但所有水分子間的總勢(shì)能是增大的關(guān)于這個(gè)問題的下列說法中正確的是  

A. 水分子的平均動(dòng)能減小,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功

B. 水分子的平均動(dòng)能減小,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功

C. 水分子的平均動(dòng)能增大,吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功

D. 水分子的平均動(dòng)能增大,吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功

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【題目】2019420日,我國(guó)成功發(fā)射了第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星是傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,它的軌道平面與地球赤道平面有一定的夾角,離地面的高度和處于赤道平面內(nèi)的地球同步軌道衛(wèi)星相等。僅考慮衛(wèi)星與地球間的作用,該衛(wèi)星

A.可以始終處在地面某點(diǎn)的正上方

B.周期大于地球同步軌道衛(wèi)星的周期

C.環(huán)繞速度介于7.9 km/s11.2 km/s之間

D.角速度與地球同步軌道衛(wèi)星的角速度一樣大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,當(dāng)A、B兩物塊放在光滑的水平面上時(shí),用水平恒力F作用于A的左端,使A、B一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a1,A、B間的相互作用力的大小為N1;若水面粗糙,此時(shí)在恒力F作用下沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a2,A、B間的相互作用力的大小為N2,則有關(guān)a1、a2N1、N2的關(guān)系正確的是

A. a1>a2

B. a1=a2

C. N1=N2

D. N1>N2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R,導(dǎo)軌電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌保持電接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s時(shí),速度達(dá)到最大值vm.求:

(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;

(3)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s的過程中,電阻R上產(chǎn)生的電熱.

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