(18分)如圖所示,在離地面H=5.45m的O處用長(zhǎng)L=0.45m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)線掛一質(zhì)量為0.09kg
的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計(jì)),把爆竹拉起至D點(diǎn)使細(xì)線水平伸直,點(diǎn)燃導(dǎo)火線后將爆竹靜止釋放,爆竹剛
好到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)炸成質(zhì)量相等的兩塊,一塊朝相反方向水平拋出,落到地面上的A處,拋出的水平距離
s=5m。另一塊仍系在細(xì)線上繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),空氣阻力忽略不計(jì),取g=10m/s2,求:
(1)爆竹爆炸前瞬間的速度大小v0;
(2)繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊在B處對(duì)細(xì)線的拉力T的大小;
(3)火藥爆炸釋放的能量E。
(1)3m/s (2)12.55N (3)2.88J
解析試題分析:解:(1)設(shè)爆竹的總質(zhì)量為2m,爆竹從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,
根據(jù)動(dòng)能定理,得 (2分)
解得 (2分)
(2)設(shè)爆炸后拋出的那一塊的水平速度為v1,做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊的水平速度為v2。
對(duì)拋出的那一塊,有:
(2分)
(2分)
解得v1=5m/s
對(duì)系統(tǒng),根據(jù)動(dòng)量守恒定律,得
(2分)
在B處,對(duì)于做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊,根據(jù)牛頓第二定律,得
(2分)
根據(jù)牛頓第三定律,得
做圓周運(yùn)動(dòng)的那一塊對(duì)細(xì)線的拉力 (1分)
聯(lián)立以上各式,解得 (1分)
(3)根據(jù)能量守恒定律,得
(2分)
解得E=2.88J (2分)
考點(diǎn):動(dòng)能定理 平拋運(yùn)動(dòng) 動(dòng)量守恒 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能量守恒定律
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面,導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧,兩棒的中間用細(xì)線綁住,它們的電阻均為R,回路上其余部分的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí),導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài),剪斷細(xì)線后,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )
A.回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) |
B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同 |
C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 |
D.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,小球從彈簧正上方一定高度落到豎直放置在地面上的輕質(zhì)彈簧上,直至速度為零,則從小球接觸彈簧開始到壓縮彈簧至最低點(diǎn)的過(guò)程中
A.小球的動(dòng)能一直減小 | B.小球的機(jī)械能一直減小 |
C.小球的動(dòng)能先增大后減小 | D.小球的機(jī)械能先增大后減小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
光滑水平面上,用輕質(zhì)彈簧相連接的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物體都以 的速度向右運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長(zhǎng)。質(zhì)量為4 kg的物體C 靜止在前方,如圖所示,B與C碰撞后粘合在一起運(yùn)動(dòng),求:
①B、C碰撞剛結(jié)束時(shí)的瞬時(shí)速度的大;
②在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧的最大彈性勢(shì)能。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分) 我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步。“嫦娥三號(hào)”的任務(wù)是“落”。 2013年12月2日,“嫦娥三號(hào)”發(fā)射,經(jīng)過(guò)中途軌道修正和近月制動(dòng)之后,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌,進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)P、近月點(diǎn)Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)附近制動(dòng),由大功率發(fā)動(dòng)機(jī)減速,以拋物線路徑下降到距月面100米高處進(jìn)行30s懸停避障,之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處,為避免激起更多月塵,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),做自由落體運(yùn)動(dòng),落到月球表面。
已知引力常量為G,月球的質(zhì)量為M,月球的半徑為R,“嫦娥三號(hào)”在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量為m, P、Q點(diǎn)距月球表面的高度分別為h1、h2。
(1)求“嫦娥三號(hào)”在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大;
(2)已知“嫦娥三號(hào)”與月心的距離為r時(shí),引力勢(shì)能為(取無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零),其中m為此時(shí)“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在軌道II上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度大小為v,請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,光滑水平面上放有A、B、C三個(gè)物塊,其質(zhì)量分別為mA=2.0kg,mB=mC=1.0kg,用一輕彈簧固接A、B兩物塊,B、C只是靠在一起.現(xiàn)用力壓縮彈簧使三物塊靠近,此過(guò)程外力做功72J,然后釋放,求:
(1)釋放后物塊B對(duì)物塊C一共做了多少功?
(2)彈簧第二次被壓縮時(shí),彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,已知傾角為θ=45°、高為h的斜面固定在水平地面上.一小球從高為H(h<H<)處自由下落,與斜面做無(wú)能量損失的碰撞后水平拋出.小球自由下落的落點(diǎn)距斜面左側(cè)的水平距離x滿足一定條件時(shí),小球能直接落到水平地面上.
⑴求小球落到地面上的速度大;
⑵求要使小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上,x應(yīng)滿足的條件;
⑶在滿足⑵的條件下,求小球運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上.平衡時(shí), 彈簧的壓縮量為x0,如右圖所示.一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下,打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng),但不粘連.它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng).已知物塊質(zhì)量也為m時(shí),它們恰能回到O點(diǎn).若物塊質(zhì)量為M,仍從A處自由落下,則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí),還具有向上的速度.物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離h=x0.求M與m的關(guān)系式。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,光滑水平面上,輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B,B物塊靠著豎直墻壁。今用水平外力緩慢推A,使A、B間彈簧壓縮,當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢(shì)能為E時(shí)撤去此水平外力,讓A和B在水平面運(yùn)動(dòng),球:
(1)當(dāng)B恰要離開墻壁時(shí),A物塊的速度大小
(2)當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)A、B的速度大小
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