【題目】如圖所示,在同一豎直平面內(nèi),一輕質(zhì)彈簧下端固定在位置E,上端恰好與水平線CD齊平,靜止在傾角為θ=53°的光滑斜面上.一長為L=1.8m的輕質(zhì)細繩一端固定在O點上,另一端系一質(zhì)量為m=1kg量的小球,將細繩拉至水平,使小球從位置A由靜止釋放,小球到達最低點B時,細繩剛好被拉斷.之后小球恰好沿著斜面方向撞上彈簧上端并將彈簧壓縮,最大壓縮量為x=0.5m.求:

(1)細繩受到的拉力最大值;

(2)M點到水平線CD的高度h;

(3)彈簧所獲得的最大彈性勢能

【答案】(1)30N(2)3.2m(3)54J

【解析】試題分析:(1)根據(jù)機械能守恒定律求出小球在B點的速度,再根據(jù)豎直方向上的合力提供向心力,運用牛頓第二定律求出繩子的最大拉力.

2)球在運動過程中恰好沿斜面方向?qū)椈蓧嚎s,知繩子斷裂后,做平拋運動,由平拋運動的規(guī)律求h

3)根據(jù)速度的合成求出A點的速度,根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒求出彈簧的最大彈性勢能.

解:(1)小球由AB,由機械能守恒定律得:mgL=mv12,

解得:v1=6m/s,

B點,由牛頓第二定律得:Tm﹣mg=m

解得:Tm=30N;

由牛頓第三定律知細繩所能承受的最大拉力為30N

2)由BC,小球做平拋運動,

豎直方向:vy2=2gh,

tan53°=

聯(lián)立解得h=3.2m,

3)小球從A點到將彈簧壓縮至最短的過程中,小球與彈簧系統(tǒng)的機械能守恒,即:

Ep=mgL+h+xsin 53°

代入數(shù)據(jù)得:Ep=54J

答:(1)細繩受到的拉力的最大值為30 N

2D點到水平線AB的高度h3.2m

3)彈簧所獲得的最大彈性勢能Ep54J

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】在如圖所示的絕緣水平面上,有兩個邊長為d=0.2m的銜接的正方形區(qū)域I、II,其中區(qū)域I中存在水平向右的大小為的勻強電場,區(qū)域II中存在豎直向上的大小為的勻強電場,F(xiàn)有一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=0.3kg的滑塊以的速度由區(qū)域I邊界上的A點進去電場,經(jīng)過一段時間滑塊從邊界上的D點離開電場(D點未畫出),滑塊帶有q=+0.1C的電荷量,滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度。求:

(1)D點距離A點的水平間距、豎直間距分別為多少?A、D兩點之間的電勢差為多少?

(2)滑塊在D點的速度應(yīng)為多大?

(3)僅改變區(qū)域II中電場強度的大小,欲使滑塊從區(qū)域II中的右邊界離開電場,則區(qū)域II中電場強度的取值范圍應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某電場中的P點,放一帶電量q=-3.0×10-10C的檢驗電荷,測得該電荷受到的電場力大小為F=6.0×10-7N,方向水平向右。求:

1P點的場強大小和方向

2)在P點放一帶電量為q2=1.0×10-10C的檢驗電荷,求q2受到的電場力F2的大小和方向

3P點不放檢驗電荷時的場強大小和方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在等邊三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子,以不同的速率從MN中點a垂直于MN和磁場進入勻強磁場中,不計帶電粒子的重力。關(guān)于從圖中b點和c點飛出磁場的帶電粒子,下列表述正確的是

A. b點飛出的粒子帶負電,從c點飛出的粒子帶正電

B. b點飛出的粒子的速率可能大于從c點飛出的粒子的速率

C. b點飛出的粒子在磁場中運動的時間一定大于從c點飛出的粒子在磁場中運動的時間

D. 改變帶電粒子的速度,c點的位置可以無限接近P,b點的位置可以無限接近N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理課外活動中某同學(xué)制作了一個只有兩擋的簡單多用電表,圖甲為多用電表的電路圖。已知選用的電流表G的內(nèi)阻Rg=10Ω,滿偏電流Ig=10mA。要求改裝后當選擇開關(guān)接1時為量程25V的電壓表。

(1)根據(jù)圖甲電路圖,請在圖乙實物圖中面出連線_____,將器材連接成實驗電路。

(2)按正確連接,則圖甲中表筆A應(yīng)為_________(填)色

(3)R1的值應(yīng)為_________Ω。

(4)為了測該多用電表內(nèi)電源的電動勢,該同學(xué)在實驗查找到了一個電阻箱。設(shè)計了如下實驗;

將選擇開關(guān)接2,紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)R2的阻值使電表指針滿編;

將電表紅、黑表筆與電阻箱相連,調(diào)節(jié)電阻箱當其示數(shù)如圖丙所示時,電流表G的指針正好半偏

由此可得到多用電表內(nèi)電源的電動勢為_________V(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,O是一固定的點電荷,虛線a、b、c是該點電荷產(chǎn)生的電場中的三條等勢線,正點電荷q僅受電場力的作用沿實線所示的軌跡從a處運動到b處,然后又運動到c處.由此可知(  )

A. O為負電荷

B. 在整個過程中q的速度先變大后變小

C. 在整個過程中q的加速度先變大后變小

D. 在整個過程中,電場力做功為0

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【題目】在地球表面處取這樣幾個點:北極點A、赤道上一點B、AB弧的中點C、過C點的緯線上取一點D,如圖所示,則下列說法錯誤的是(  )

A. B、C、D三點的角速度相同

B. C、D兩點的線速度大小相等

C. BC兩點的向心加速度大小相等

D. C、D兩點的向心加速度大小相等

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【題目】如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為xA點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,質(zhì)點沿半圓軌道運動到最高點C處后水平拋出,恰好落回A點,問:

(1)推力對小球做了多少功?

(2) x取何值時,完成上述運動時所做的功最少?最少功為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】暴雨時,陡峭且無植被的山體上容易發(fā)生滑坡。陡峭的山體與平緩山體相比,其坡面上相同質(zhì)量的泥石塊(簡化模型如圖)( )

A. 對山體斜面的壓力與陡峭程度無關(guān)

B. 在陡峭山體上對山體斜面的壓力更大

C. 重力沿山體斜面的分力與陡峭程度無關(guān)

高二物理期中考試試卷 第6頁(共8頁)

D. 重力在陡峭山體上沿山體斜面的分力更大

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