【題目】如圖所示,圓筒的內(nèi)壁光滑,底端固定在豎直轉(zhuǎn)軸上,圓筒可隨軸轉(zhuǎn)動(dòng),它與水平面的夾角始終為45o。在筒內(nèi)有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧連接的相同小球A、B(小球直徑略小于圓筒內(nèi)徑),A、B的質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k。當(dāng)圓筒靜止時(shí)A、B之間的距離為LL遠(yuǎn)大于小球直徑)。現(xiàn)讓圓筒開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),其角速度從零開(kāi)始緩慢增大,當(dāng)角速度增大到時(shí)保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)小球B對(duì)圓筒底部的壓力恰好為零。重力加速度大小為g。

(1)求圓筒的角速度從零增大至的過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能的變化量;

(2)用m、g、L、k表示小球A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能。

【答案】(1)0(2)

【解析】(1)系統(tǒng)靜止時(shí),設(shè)彈簧的壓縮量為x1,以A為研究對(duì)象:

B對(duì)圓筒底部的壓力恰好為零時(shí),設(shè)彈簧伸長(zhǎng)量為x2,以B為研究對(duì)象:

,故彈簧彈性勢(shì)能的改變量:

(2)設(shè)A做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,則:

A在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)向心力公式:

A在豎直方向上合力為零:

聯(lián)立解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出,從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平,A、B、C三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上,且AB=2BC,如圖所示.由此可見(jiàn)( 。

A.小球帶正電

B.電場(chǎng)力為3mg

C.小球從AB與從BC的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比2:1

D.小球從AB與從BC的速度變化量大小相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為一滑草場(chǎng)。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45°37°的滑道組成,滑草車(chē)與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車(chē)從坡頂由靜止開(kāi)始自由下滑,經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車(chē)在兩段滑道交接處的能量損失,,)。則

A. 動(dòng)摩擦因數(shù)

B. 載人滑草車(chē)最大速度為

C. 載人滑草車(chē)克服摩擦力做功為mgh

D. 載人滑草車(chē)在下段滑道上的加速度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,邊界OAOC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,已知∠AOC=60°。OC上的P處為粒子的入射口,在OA上的M處安放接收器,且OM=OP=l,F(xiàn)將大量質(zhì)量為m,電荷量為+q的同種粒子以各種速率從P處向各個(gè)方向射入磁場(chǎng),在M處被觀測(cè)到的粒子中,下列說(shuō)法正確的是

A.速度的最小值為

B.速度最小的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的最大值為

D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)的粒子速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.A為裝有擋光片的鉤碼,總質(zhì)量為M,擋光片的擋光寬度為b,輕繩一端與A相連,另一端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為mm<M)的重物B相連.他的做法是:先用力拉住B,保持A、B靜止,測(cè)出A的擋光片上端到光電門(mén)的距離h;然后由靜止釋放BA下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén),光電門(mén)可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t,算出擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度,將其視為A下落hh>>b)時(shí)的速度,重力加速度為g

(1)在A從靜止開(kāi)始下落h的過(guò)程中,驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為_______________________(用題目所給物理量的符號(hào)表示);

(2)由于光電門(mén)所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值,因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能_________系統(tǒng)增加的動(dòng)能(選填“大于”或“小于”);

(3)為減小上述對(duì)結(jié)果的影響,小明同學(xué)想到了以下一些做法,其中可行的是________

A.保持A下落的初始位置不變,測(cè)出多組t,算出多個(gè)平均速度然后取平均值

B.減小擋光片上端到光電門(mén)的距離h

C.增大擋光片的擋光寬度b

D.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

(4)若采用本裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,則測(cè)量值________真實(shí)值(選填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】西湖音樂(lè)噴泉位于湖濱三公園附近湖面上,高126 m音樂(lè)噴泉向人們展露迷人風(fēng)姿.設(shè)最高的那注噴泉豎直向上噴出,且這注噴泉對(duì)應(yīng)的噴嘴的出水量為0.35 m3/s,不計(jì)空氣阻力,則這注噴泉空中水的體積約為(g10 m/s2 )

A.0.7 m3

B.1.75 m3

C.3.5 m3

D.因噴嘴橫截面積未知.故無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,站在車(chē)上的人,用錘子連續(xù)敲打小車(chē)。初始時(shí),人、車(chē)、錘都靜止。假設(shè)水平地面光滑,關(guān)于這一物理過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是

A. 連續(xù)敲打可使小車(chē)持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)

B. 人、車(chē)和錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C. 當(dāng)錘子速度方向豎直向下時(shí),人和車(chē)水平方向的總動(dòng)量為零

D. 人、車(chē)和錘組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn),且與直面垂直,導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線(xiàn)上,o為MN的中點(diǎn),c、d位于MN的中垂線(xiàn)上,且a、b、c、d到o點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是

A.o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反

C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同

D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,ab是兩個(gè)帶有同種電荷的小球,用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于同一點(diǎn),兩球靜止時(shí),它們距水平地面的高度相等,繩與豎直方向的夾角分別為α、β.且β>α,若同時(shí)剪斷兩根細(xì)線(xiàn),空氣阻力不計(jì),兩球帶電量不變,則下列敘述正確的是(  )

A. a球的質(zhì)量比b球的質(zhì)量大 B. a球的電荷量比b球的電荷量大

C. a,b兩球飛行的水平距離相等 D. 兩球同時(shí)落地

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