16.如圖,在距水平地面高h(yuǎn)1=1.2m的光滑水平臺面上,一個質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖定.現(xiàn)接觸鎖定,小物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度v0向右從A點(diǎn)滑離平臺,并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC.已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2=0.6m,圓弧軌道BC的圓心O與水平臺面等高,C點(diǎn)的切線水平,并與長L=2.8m的水平粗糙直軌道CD平滑連接,小物塊恰能到達(dá)D處.重力加速度g=10m/s2,空氣阻力忽略不計(jì).求:
(1)小物塊由A到B的運(yùn)動時間t;
(2)解除鎖定前彈簧所儲存的彈性勢能Ep
(3)小物塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ.

分析 (1)首先要清楚物塊的運(yùn)動過程,A到B的過程為平拋運(yùn)動,已知高度運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律求出時間;
(2)知道運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化給物塊的動能;
(3)從A點(diǎn)到最后停在軌道CD上的某點(diǎn)p,物塊的動能和重力勢能轉(zhuǎn)化給摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能.

解答 解:(1)小物塊由A運(yùn)動到B的過程中做平拋運(yùn)動,在豎直方向上根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律可知:
h1-h2=$\frac{1}{2}$gt2
小物塊由A運(yùn)動到B的時間為:t=$\sqrt{\frac{2({h}_{1}-{h}_{2})}{g}}$=$\frac{\sqrt{3}}{5}$s≈0.346s   
(2)根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知:h2=h1(1-cos∠BOC),
代入數(shù)據(jù)解得:∠BOC=60°
設(shè)小滑塊從A點(diǎn)離開時速度大小為v,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有:
tan60°=$\frac{gt}{v}$,
代入數(shù)據(jù)解得:v=2m/s         
根據(jù)功能關(guān)系可知,原來壓縮的彈簧儲存的彈性勢能為t2
Ep=$\frac{1}{2}$mv2=2J
(3)依據(jù)題意根據(jù)功能關(guān)系有:
mgh1+EP=μmgL
代入數(shù)據(jù)解得:μ=$\frac{1}{2}$.
答:(1)小物塊由A到B的運(yùn)動時間為0.346s;
(2)解除鎖定前彈簧所儲存的彈性勢能為2J;
(3)小物塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)為$\frac{1}{2}$.

點(diǎn)評 本題主要考查了功能關(guān)系和平拋運(yùn)動基本公式的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的運(yùn)動情況和受力情況,知道從A到B點(diǎn)過程中物體做平拋運(yùn)動,做物理問題應(yīng)該先清楚研究對象的運(yùn)動過程,根據(jù)運(yùn)動性質(zhì)利用物理規(guī)律解決問題.關(guān)于能量守恒的應(yīng)用,要清楚物體運(yùn)動過程中能量的轉(zhuǎn)化.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是(  )
A.地球同步衛(wèi)星和地球同步,因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的
B.地球同步衛(wèi)星的地球的角速度雖被確定,但高度和速度可以選擇,高度增加,速度增大,高度降低,速度減小
C.地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空,相對地面靜止不動
D.運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.趣味運(yùn)動會上有一個項(xiàng)目是在傳送帶上完成的.如圖,A為傳送帶的左端點(diǎn),B為右端點(diǎn),P的正上方天花板上懸掛一個氣球,AB間傳送帶的長度L=31m,P與A的距離L1=9m,傳送帶以v0=1m/s的恒定速率向左運(yùn)動.比賽中,挑戰(zhàn)者(視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)相對地面靜止,聽到硝聲后開始以a1=2m/s2的加速度向右勻加速運(yùn)動到P,在刺破氣球時不慎跌倒,經(jīng)△t=2s爬起,然后又以a2=1m/s2的加速度,在傳送帶上勻加速到B點(diǎn).假設(shè)從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與傳送帶始終相對靜止,不計(jì)刺破氣球的時間,求挑戰(zhàn)者從A到達(dá)B所需的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

4.如圖甲所示,質(zhì)量為M的平板在水平面上運(yùn)動,某一時刻t=0時一質(zhì)量為m的物塊無初速度輕放在平板上,在以后的運(yùn)動中,物塊一直沒有離開平板.已知:M=2m,物塊與平板間、平板與水平面間都不光滑,從t=0時起物塊運(yùn)動的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙,重力加速度g=10m/s2.試求:
(1)物塊與平板間動摩擦因數(shù)μ1和平板與水平面間動摩擦因數(shù)μ2各是多少?
(2)從t=0時開始整個過程中,平板運(yùn)動的總位移是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.下列說法不正確的是( 。
A.物體吸收一定頻率的電磁波,可能輻射不同頻率的電磁波
B.放射性元素的半衰期與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)有關(guān)
C.結(jié)合能越大,原子核中的核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
D.鈾裂變反應(yīng)中,如果鈾塊體積不夠大,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不能繼續(xù)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖甲所示,直角坐標(biāo)系xoy中,第二象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場.第一、四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)交變磁場.磁場方向垂直紙面向外為正方向.第三象限內(nèi)有一發(fā)射裝置(沒有畫出)沿y軸正方向射出一個比荷$\frac{q}{m}$=100C/kg的帶正電的粒子,(可視為質(zhì)點(diǎn)且不計(jì)重力),該粒子以v0=10m/s的速度從x軸上的點(diǎn)A(-1m.0)進(jìn)入第二象限.從y軸上的點(diǎn)C(0,2m)進(jìn)入第一象限.取粒子剛進(jìn)入第一象限的時刻為0時刻,第一、四象限內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化.g=10m/s2

(1)求第二象限內(nèi)電場的電場強(qiáng)度大。
(2)求粒子第一次經(jīng)過x軸時的位置坐標(biāo);
(3)若保持第一、四象限內(nèi)的磁場大小不變,使其周期變?yōu)門0=$\frac{3π}{80}$s,該粒子的運(yùn)動軌跡與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.隨著我國登月計(jì)劃的實(shí)施,我國宇航員登上月球已不是夢想.假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)時間t后回到出發(fā)點(diǎn).已知月球的半徑為R,萬有引力常量為G,則下列說法正確的是( 。
A.月球表面的重力加速度為$\frac{{v}_{0}}{t}$
B.月球的質(zhì)量為$\frac{{v}_{0}{R}^{2}}{Gt}$
C.宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動的繞行周期為2π$\sqrt{\frac{Rt}{{v}_{0}}}$
D.宇航員在月球表面獲得$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{t}}$的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標(biāo),在厚度為20cm的坦克壁上開了一個直徑為12cm的孔,若在孔內(nèi)分別安裝由同一材料制成的如圖所示的三塊玻璃,其中兩塊玻璃的厚度相同,坦克內(nèi)的人在同一位置通過玻璃能看到的外界的角度范圍比較:圖1大于圖2,圖2等于圖3(填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年江西省高二重點(diǎn)班上第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖所示,電子從A點(diǎn)以速度v0平行勻強(qiáng)電場等勢面沿AO方向射入電場(圖中的平行線為勻強(qiáng)電場的等勢面),由B點(diǎn)飛出勻強(qiáng)電場時速度方向與AO方向的夾角為45°.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e.

(1)說明電場線的方向.

(2)求AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB.

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同步練習(xí)冊答案