【題目】一玩具廠(chǎng)家設(shè)計(jì)了一款玩具，模型如下。游戲時(shí)玩家把壓縮的彈簧釋放后使得質(zhì)量m＝0.2kg的小彈丸A獲得動(dòng)能，彈丸A再經(jīng)過(guò)半徑R0=0.1m的光滑半圓軌道后水平進(jìn)入光滑水平平臺(tái)，與靜止的相同的小彈丸B發(fā)生碰撞，并在粘性物質(zhì)作用下合為一體。然后從平臺(tái)O點(diǎn)水平拋出，落于水平地面上設(shè)定的得分區(qū)域。已知壓縮彈簧的彈性勢(shì)能范圍為J，距離拋出點(diǎn)正下方O點(diǎn)右方0.4m處的M點(diǎn)為得分最大值處，小彈丸均看作質(zhì)點(diǎn)。

(1)要使得分最大，玩家釋放彈簧時(shí)的彈性勢(shì)能應(yīng)為多少?

(2)得分最大時(shí)，小彈丸A經(jīng)過(guò)圓弧最高點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小。

(3)若半圓軌道半徑R可調(diào)(平臺(tái)高度隨之調(diào)節(jié))彈簧的彈性勢(shì)能范圍為J，玩家要使得落地點(diǎn)離O點(diǎn)最遠(yuǎn)，則半徑應(yīng)調(diào)為多少?最遠(yuǎn)距離多大?

【答案】(1)2J (2) 30N (3) 0.5m，1m

【解析】

(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：

A、B發(fā)生碰撞的過(guò)程，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：

mv1=2mv2

x=v2t0

解得：

Ep=2J

(2)小彈丸A經(jīng)過(guò)圓弧最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：

解得：

FN=30N

由牛頓第三定律知：

F壓=FN=30N

(3)根據(jù)

mv1=2mv2

2R=gt2，

x=v2t

聯(lián)立解得：

其中Ep最大為4J，得 R=0.5m時(shí)落點(diǎn)離O′點(diǎn)最遠(yuǎn)，為：

xm=1m

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】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中:

（1）所用實(shí)驗(yàn)器材除電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙)、小車(chē)、一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、繩、鉤碼、導(dǎo)線(xiàn)及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有___________(填選項(xiàng)代號(hào))

A.電壓合適的交流電源 B.電壓合適的直流電源 C.刻度尺 D.停表 E.天平

（2）某同學(xué)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶，紙帶上為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出.

由紙帶可知，打C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度__________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

（3）若實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源頻率略低于50Hz，但該同學(xué)仍按50Hz計(jì)算小車(chē)的速度，則測(cè)量得到的小車(chē)速度與真實(shí)速度相比將_______________(填“偏大”“偏小”或“不變”).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是甲、乙兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)的位移－時(shí)間(x－t)圖象，由圖象可以看出在0~4 s這段時(shí)間內(nèi)

A. 甲先上坡后下坡

B. 甲、乙兩物體始終同向運(yùn)動(dòng)

C. 甲、乙兩物體之間的最大距離為3 m

D. 4s時(shí)甲乙兩物體速度相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示電路測(cè)一電池組（兩節(jié)新干電池）的總電動(dòng)勢(shì)和總內(nèi)電阻，除了電池組、電鍵S和導(dǎo)線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：

次數(shù)

1

2

3

4

5

6

I/A

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

U/V

3.00

2.97

2.95

2.92

2.89

2.87

A．電壓表（量程0 - 3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ）

B．電壓表（量程0 - 15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ）

C．電流表（量程0 - 0.6 A，內(nèi)阻約為0.17 Ω）

D．電流表（量程0 - 3 A，內(nèi)阻約為0.03 Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A）

F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～50 Ω，額定電流1 A）

（1）該同學(xué)選取了恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，接好電路并正確操作，測(cè)出6組數(shù)據(jù)填入上面表格中．由表格中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)中用的電壓表是_______，電流表是_______，滑動(dòng)變組器是_______．（填字母符號(hào)）

（2）該同學(xué)改用圖乙所示的電路，重做一次實(shí)驗(yàn)，并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出圖丙所示的U - I圖象．已知R0=2.30 Ω，由圖象可求得該電池組的電動(dòng)勢(shì)為_________V，內(nèi)阻為_________Ω．

（3）定值電阻R0的主要作用是_________

A．保護(hù)電池組，無(wú)論如何調(diào)節(jié)R，電流都不超過(guò)3 A

B．保護(hù)電流表，無(wú)論如何調(diào)節(jié)R，電流都不超過(guò)量程

C．保護(hù)滑動(dòng)變阻器，無(wú)論如何調(diào)節(jié)R都不超額定電流

D．相當(dāng)于增大電池組的內(nèi)阻，使端電壓改變量增大，方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取和處理

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）由公式求得的 g 值偏小，可能是由于____________

A．測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只測(cè)量了擺線(xiàn)長(zhǎng)度

B．懸點(diǎn)固定不牢，擺動(dòng)中擺線(xiàn)被拉長(zhǎng)了

C．測(cè)量周期時(shí)，將 N 次全振動(dòng)誤記為 N+1 次全振動(dòng)

D．選擇了質(zhì)量大體積小的擺球

（2）下列擺動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為 1m 的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程， 圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C 均為 30 次全振動(dòng)圖象，已知 sin5°=0.087， sin15°=0.026，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是_____________（填字母代號(hào)）

（3）某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣�，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心 在球心的正下方。他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長(zhǎng) L，通過(guò)改變擺 線(xiàn)的長(zhǎng)度，測(cè)得 6 組 L 和對(duì)應(yīng)的周期 T，畫(huà)出 L—T2 圖線(xiàn)，然后在圖 線(xiàn)，然后選取 A、B 兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方 法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為 g＝__________。請(qǐng)你判斷該同 學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不擺球重心就在球心處的情況相比，將________。（填“偏大”、“偏小”或“相同”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的水平導(dǎo)軌 MN 右端 N 處與水平傳送帶齊平，傳送帶兩端長(zhǎng)度 L=4m，皮帶輪沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)皮帶以恒定速率 v=3m/s 勻速傳動(dòng)，三個(gè)質(zhì)量均 為 m=l kg 的滑塊 A、B、C 置于水平導(dǎo)軌上，開(kāi)始時(shí)滑塊 B、C 之間用細(xì)繩相連，其間有 一壓縮的輕彈簧，處于靜止?fàn)顟B(tài)�；瑝K A 以初速度 v0=2 m/s 向 B 運(yùn)動(dòng)，A 與 B 正碰后黏 合在一起，碰撞時(shí)間極短，因碰撞，導(dǎo)致連接 B、C 的細(xì)繩受擾動(dòng)而突然斷開(kāi)，彈簧伸 展，從而使 C 與 A、B 分離，滑塊 C 脫離彈簧后以速度 vc=2 m/s 滑上傳送帶，并從右端 滑出落至地面上的 P 點(diǎn)。已知滑塊 C 與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.2，重力加速度 g 取10m/s2

（1）求滑塊 C 從傳送帶右端滑出時(shí)的速度大小；

（2）求滑塊 B、C 用細(xì)繩相連時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 EP；

（3）只要滑塊 A 與滑塊 B 碰撞前的速度 v0 不超過(guò)某一最大值，滑塊 C 都能落至 P 點(diǎn)．當(dāng) 滑塊 A 的初速度為該最大值時(shí)，滑塊 C 滑上傳送帶時(shí)速度 vC 多大？滑塊 C 與傳送帶間因 摩擦產(chǎn)生的熱量 Q 多大？

（4）求第（3）問(wèn)中滑塊 A 與滑塊 B 碰 撞前的速度 v0 的最大值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)平面線(xiàn)圈 ABCD，線(xiàn)圈做如下運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( )

A. 線(xiàn)圈在紙平面內(nèi)左右移動(dòng)B. 線(xiàn)圈繞 AB 邊向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 線(xiàn)圈在紙平面內(nèi)上下移動(dòng)D. 線(xiàn)圈在紙平面內(nèi)繞 A 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一容器的容積為V，里面原有空氣的壓強(qiáng)等于外界大氣壓p0．現(xiàn)用一容積為V0、長(zhǎng)度為L的圓柱形氣筒對(duì)其打氣，如圖所示，每次打氣，活塞移動(dòng)距離均為L．設(shè)溫度始終不變，不計(jì)連接管的體積．問(wèn)：

（1）求第1次打氣后，V中氣體壓強(qiáng)p1；

（2）求第n次打氣后，V中氣體壓強(qiáng)pn；

（3）在第n+1次打氣時(shí)需將活塞推到距排氣口的距離為x時(shí)，打氣筒里的氣體才剛要沖開(kāi)K向容器充氣，求x．（注：當(dāng)活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，在氣壓作用下閥門(mén)K會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，而K0會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，讓大氣進(jìn)入打氣筒內(nèi)；當(dāng)活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，閥門(mén)K0會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，而K會(huì)在打氣筒內(nèi)氣壓作用下打開(kāi)，使氣體進(jìn)入容器V中.）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)豎直光滑輕軒固定在質(zhì)量的寬大底座中央．一不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)，一端固定在桿頂，另一端連接在一個(gè)套在桿上的小輕環(huán)上，小輕環(huán)可沿桿自由運(yùn)動(dòng)（桿長(zhǎng)略大于）．另在輕繩上串一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)且小孔光滑的小珠，質(zhì)量為．平衡態(tài)下，小珠靠在小輕環(huán)上．之后給小珠一個(gè)與水平面夾向上的速度．在整個(gè)過(guò)程中，底座處于水平面內(nèi)不會(huì)翻轉(zhuǎn)．問(wèn)：小珠上升過(guò)程中，為使底座水平不動(dòng)，地面和底座的靜摩擦系數(shù)至少應(yīng)為多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案