【題目】如圖所示,半徑R0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ30°,下端點C為軌道的最低點且與光滑水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質(zhì)量m0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v02 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道,經(jīng)過C點后沿水平面向右運動(g10 m/s2)。求:

1)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點時速度vB的大小;

2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大;

3)彈簧的彈性勢能的最大值Epm

【答案】(1) 2 30.8J

【解析】試題分析:(1)小物塊從AB做平拋運動,恰好從B端沿切線方向進入軌道,速度方向沿切線方向,根據(jù)幾何關(guān)系求得速度的大;(2)小物塊由B運動到C,據(jù)機械能守恒求出到達C點的速度,再由牛頓運動定律求解小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道壓力的大。3)小物塊從B運動到D,根據(jù)能量關(guān)系列式求解彈簧的彈性勢能的最大值

(1)小物塊恰好從B點沿切線方向進入軌道,做平拋運動

由幾何關(guān)系有:

(2)小物塊由B點運動到C點,由機械能守恒定律有:

C點處,由牛頓第二定律有:

聯(lián)立解得:F=8 N
根據(jù)牛頓第三定律,小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大小為8N.

(3)小物塊從B點運動到D點,由能量守恒定律有:

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】司南是中國古代辨別方向用的一種儀器,據(jù)近代考古學(xué)家猜測,司南是用天然磁鐵礦石琢成一個勺形的東西,放在一個光滑的盤上,盤上刻著方位,可以辨別方向,如圖所示,下列說法正確的是

A. 司南不可能僅具有一個磁極

B. 司南能夠指向南北,說明地球具有磁場

C. 司南的指向會受到附近銅塊的干擾

D. 在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時司南會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下說法正確的是

A. 可知電場中中某點的電場強度EF成正比

B. 磁場中某處磁感應(yīng)強度的大小,等于長為L,通過電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時所受磁場力FIL乘積的比值

C. 公式,其中電容器的電容c與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)

D. 可知,同一勻強電場中的任意兩點ab間的距離越大,則兩點間的電勢差也一定越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平板車靜止在光滑的水平面上,一個四分之一圓弧軌道固定在平臺上,平臺的上表面與平板車的上表面在同一水平面上,圓弧軌道的底端與平臺左端對齊且與平臺表面相切,平板車長為L=3.42m、質(zhì)量為2kg,車的右端離平臺左端距離為x=2m。質(zhì)量為1kg的物塊以初速度v0=6m/s從車的左端滑上小車,物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.4,平板車與平臺相碰后立即靜止,物塊滑上圓弧軌道并從圓弧軌道上滑下重新滑上平板車,最終與平板車以 m/s的共同速度向左運動,重力加速度為g=10m/s2,滑塊可看作質(zhì)點,求:

(1)平板車與平臺相碰前一瞬間,車的速度大小;

(2)物塊從滑上平板車到剛滑上圓弧軌道所用的時間;

(3)整個過程物塊與平板車、與圓弧軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量分別為多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是______

A.氣體放出熱量,其分子的平均動能可能增大;

B.布朗運動不是液體分子的運動,但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動;

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

D.第二類永動機不違反能量守恒定律,但違反了熱力學(xué)第一定律;

E.某氣體的摩爾體積為V,每個分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知干電池的電動勢為.下列說法正確的是(

A. 用電壓直接連接干電池的兩極,測量得到的電壓等于該電池的電動勢的大小

B. 當(dāng)外電路閉合時,在內(nèi)有的電荷量通過該電池

C. 當(dāng)外電路閉合時,每當(dāng)的電荷量通過干電池,則該電池就能提供的電能

D. 當(dāng)外電路閉合時,在內(nèi)該電池能提供的電能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“驗證動量守恒定律”實驗,氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、光電門等組成。實驗時,將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平并接通兩個光電計時器,然后充氣,把滑塊2靜止放在氣墊導(dǎo)軌的中間,讓滑塊1以一定的初速度去碰撞滑塊2。

實驗結(jié)果如下:滑塊1通過光電門1的擋光時間為,反彈后再次通過光電門1的擋光時間為滑塊2通過光電門2的擋光時間為.測出擋光片的寬度,測得滑塊1總質(zhì)量為m1,滑塊2總質(zhì)量為m2;

(1)若測擋光片的寬度時,用如下圖所示的精確度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測得擋光片的寬度為4.75mm,這時候游標(biāo)尺的第______條刻度線(0刻度除外)與主尺上的_______mm刻度線對齊。

(2)在誤差允許范圍內(nèi),若表達式____________成立,即可驗證動量守恒定律(用已知符號表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,MNM/N/之間為一豎直方向的風(fēng)洞實驗區(qū),可對置于其中的物體產(chǎn)生一個豎直方向恒定的風(fēng)力,F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從A點斜向上拋出,小球?qū)⒀貓D示軌跡擊中P點。若將風(fēng)力等值反向,小球拋出時初速度不變,則可垂直于M/N/擊中M/N/Q點(未畫出)。下列說法錯誤的是

A. 開始時風(fēng)力豎直向下

B. 小球在P點的速度大于在Q點的速度

C. 小球在AP間運動的時間等于在AQ間運動的時間

D. 在開始情況下,若僅增大小球質(zhì)量m,小球可能垂直擊中Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一固定直桿AB長為L=2m,與豎直方向的夾角為θ=53°,一質(zhì)量為m=4kg,電荷量為q=+3×10-5 C的小球套在直桿上,將小球從A端靜止釋放,球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ=.直桿所在處空間有水平向右的勻強電場,場強為E =1×106N/C。重力加速度g=10m/s2

(1) 求小球下滑過程所受摩擦力的大小

(2) 求小球下滑至桿的B端時的速度大小v1;

(3)桿與豎直方向的夾角不同,小球滑至桿的B端時的速度大小不同。當(dāng)桿與豎直方向的夾角為某一值時,小球滑至B端具有最大的速度,求此夾角以及相應(yīng)的小球滑至B端的速度大小。

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