【題目】如圖所示,一光滑弧形軌道末端與一個(gè)半徑為R的豎直光滑圓軌道平滑連接,兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(大小可忽略),中間夾住一輕彈簧后連接在一起(輕彈簧尺寸忽略不計(jì)),兩車從光滑弧形軌道上的高度由靜止滑下,當(dāng)兩車剛滑入圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)連接兩車的掛鉤突然斷開,彈簧瞬間將兩車彈開,其中后車剛好停下。求:

1)前車被彈出時(shí)的速度;

2)前車被彈出的過程中彈簧釋放的彈性勢能

3)分析前車能否通過圓弧軌道最高點(diǎn)。

【答案】123)前車恰能通過最高點(diǎn)

【解析】

(1)兩車從h高處運(yùn)動(dòng)到最低處過程中,由機(jī)械能守恒定律得:

解得:

兩車分離時(shí)由動(dòng)量守恒定律得,得:;

(2)設(shè)分離前彈簧彈性勢能,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得:

;

(3)前車恰過最高點(diǎn)時(shí)應(yīng)有

假設(shè)前車能到達(dá)最到點(diǎn),速度為 由動(dòng)能定理得

,故前車恰能通過最高點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取2襟E如下:

(1)先用校準(zhǔn)后的游標(biāo)卡尺測量金屬小球的直徑。圖乙為游標(biāo)卡尺測量時(shí)示數(shù),則金屬球的直徑d=___________cm

(2)按圖甲安裝好器材,測得小球被電磁鐵吸住時(shí)球心到光電門的距離為h?刂齐姶盆F釋放小球,記下金屬小球通過光電門的時(shí)間t,則金屬球通過光電門時(shí)的速度大小v=___________(答案用字母表示)

(3)改變光電門到小球球心距離h得到與之對(duì)應(yīng)的t,取得若干組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。以為縱坐標(biāo),以h為橫坐標(biāo),描繪出h圖像是一條傾斜直線,若直線斜率為k,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=___________(答案用字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,正方形導(dǎo)線框abcd用導(dǎo)線與水平放置的平行板電容器相連,線框邊長與電容器兩極板間的距離均為LO點(diǎn)為電容器間靠近上極板的一點(diǎn),與電容器右端的距離為,與水平線MN的距離為等)。線框abcd內(nèi)和電容器兩極板間都存在周期性變化的磁場,導(dǎo)線框內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示,電容器間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖丙所示,選垂直紙面向里為正方向,F(xiàn)有一帶正電微粒在0時(shí)刻自O點(diǎn)由靜止釋放,在時(shí)間去內(nèi)恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g,求:

(1)此帶電微粒的比荷;

(2)0時(shí)刻起經(jīng)時(shí)間時(shí)微粒距O點(diǎn)的距離;

(3)0時(shí)刻起經(jīng)多長時(shí)間微粒經(jīng)過水平線MN。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)?臻g存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。輕質(zhì)導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒ab的電阻為r,與導(dǎo)軌之間接觸良好。兩導(dǎo)軌之間接有定值電阻,其阻值為R,輕質(zhì)導(dǎo)體棒中間系一輕細(xì)線,細(xì)線通過定滑輪懸掛質(zhì)量為m的物體,現(xiàn)從靜止釋放該物體,當(dāng)物體速度達(dá)到最大時(shí),下落的高度為h。在本問題情景中,物體下落過程中不著地,導(dǎo)軌足夠長,忽略空氣阻力和一切摩擦阻力,重力加速度為g。求:

1)物體下落過程的最大速度vm

2)物體從靜止開始下落至速度達(dá)到最大的過程中,電阻R上產(chǎn)生的電熱Q

3)物體從靜止開始下落至速度達(dá)到最大時(shí),所需的時(shí)間t

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上靜止著一輛質(zhì)量為M的小車,小車上帶有一光滑的、半徑為R圓弧軌道.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的光滑小球從軌道的上端由靜止開始釋放,下列說法中正確的是(  )

A. 小球下滑過程中,小車和小球組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒

B. 小球下滑過程中,小車和小球組成的系統(tǒng)總動(dòng)量不守恒

C. 小球下滑過程中,在水平方向上小車和小球組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒

D. 小球下滑過程中,小車和小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,置于粗糙水平面上的物塊AB用輕質(zhì)彈簧連接,在水平恒力F的作用下,A、B以相同的加速度向右運(yùn)動(dòng).A、B的質(zhì)量關(guān)系為mA>mB,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.為使彈簧穩(wěn)定時(shí)的伸長量增大,下列操作可行的是(  )

A. 僅減小B的質(zhì)量

B. 僅增大A的質(zhì)量

C. 僅將AB的位置對(duì)調(diào)

D. 僅減小水平面的粗糙程度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,地面上方分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場.一帶正電的小球從油中A處由靜止釋放后豎直下落,已球在AB段做加速運(yùn)動(dòng),在BC段做勻速運(yùn)動(dòng),MN是小球下落過程中經(jīng)過的兩個(gè)位置.在此過程中,小球

A. AB段的加速度大小逐漸增大

B. N點(diǎn)的機(jī)械能比M點(diǎn)的小

C. 機(jī)械能和電勢能的總量保持不變

D. 機(jī)械能的變化量大于電勢能的變化量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框,垂直磁場放置,將AB兩點(diǎn)接入電壓恒定的電源兩端,通電時(shí)電阻絲AB段受到的安培力為F,則此時(shí)三根電阻絲受到的安培力的合力大小為

A. FB. 1.5FC. 2FD. 3F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是________。

A. 狹義相對(duì)論認(rèn)為,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,光速與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無關(guān)

B. 電視遙控器發(fā)出的紅外線的波長比醫(yī)院里“CT”中發(fā)出的X射線的波長要短

C. 分別用紅光、紫光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),紅光的相鄰兩個(gè)亮條紋的中心間距大于紫光的相鄰兩個(gè)亮條紋的中心間距

D. 如圖1所示,a、b兩束光以不同的入射角由玻璃射向真空,結(jié)果折射角相同,則在玻璃中a光的全反射臨界角大于b光的全反射臨界角

E. 如圖2所示,偏振片P的透振方向?yàn)樨Q直方向,沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的偏振光照射到偏振片P上,在P的另一側(cè)能觀察到透射光

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