【題目】如圖所示，半徑為R=0.25m的豎直圓弧軌道與平板組合成一體，其質(zhì)量為M=4 kg，一輕質(zhì)彈簧右端固定在平板上，彈簧的原長(zhǎng)正好等于平板的長(zhǎng)度。組合體放在水平地面上，并與左側(cè)豎直墻壁緊挨在一起。將質(zhì)量為m=1 kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道上端以初速度v0=2 m/s滑入軌道，物塊到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)將與彈簧接觸并壓縮彈簧。設(shè)小物塊與平板間的摩擦因數(shù)為=0.2，彈簧的最大壓縮量為x=0.2 m，其他接觸面間的摩擦均不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）小物塊到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)所受的支持力；

（2）彈簧的最大彈性勢(shì)能。

【答案】（1）46N（2）3.2J

【解析】

（1）設(shè)物塊到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度為v

mv02+mgR=mv2

解得：v=3m/s

FN-mg=m

解得：FN=46N

（2）設(shè)物塊壓縮彈簧到最大位移時(shí)共同速度為v′

mv=(m+M)v′

v′=0.6m/s

設(shè)彈簧的最大彈性勢(shì)能為EP

mv2=(m+M)v′2+EP+μmgx

解得：EP=3.2J

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】如圖是所示，在水平直導(dǎo)線正下方，放一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，現(xiàn)給直導(dǎo)線通以向右的恒定電流，不計(jì)其他磁場(chǎng)的影響，則下列說法正確的是（ ）

A. 小磁針保持不動(dòng)

B. 小磁針的N極將向下轉(zhuǎn)動(dòng)

C. 小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)

D. 小磁針的N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到．

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

②甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線，如圖a所示．則實(shí)驗(yàn)存在的問題是 ．

③乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，畫出了各自得到的圖線，如圖b所示．則兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同? 答： ．

④下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為 m/s2．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體從某一高度自由落下，落在直立于地面的輕彈簧上，如圖所示，在A點(diǎn)，物體開始與彈簧接觸，當(dāng)物體下降到最低點(diǎn)B后又被彈簧彈回。設(shè)物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧受力一直處于彈性限度內(nèi)，則（ ）

A. 物體從A下降到B的過程中，速度不斷變小

B. 物體從A下降到B的過程中，速度不斷變大

C. 物體從A下降到B的過程中，加速度是先減小后增大

D. 物體從A下降到B，以及B上升到A的過程中，速度都是先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=2.0 kg的物體靜止在水平面上，現(xiàn)用F=5.0 N的水平拉力作用在物體上，在t=4.0 s內(nèi)可使物體產(chǎn)生x=4.0 m的位移.

（1）求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少？

（2）這個(gè)水平力作用在物體上一段時(shí)間后撤去該力，物體又運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停下來，已知物體從開始運(yùn)動(dòng)到停下來共發(fā)生位移x總=20.0 m，求：該力在物體上的作用時(shí)間？（g=10 m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖a所示，燈絲K可以連續(xù)逸出不計(jì)初速度的電子，在KA間經(jīng)大小為U的加速電壓加速后，從A板中心小孔射出，再從M、N兩極板的正中間以平行極板的方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。M、N兩極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為。如果在兩板間加上如圖b所示的電壓UMN，電子恰能全部射入如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。不考慮極板邊緣的影響，電子穿過平行板的時(shí)間極短，穿越過程可認(rèn)為板間電壓不變，磁場(chǎng)垂直紙面向里且范圍足夠大，不考慮電場(chǎng)變化對(duì)磁場(chǎng)的影響。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子的重力及它們之間的相互作用力。求:

（1）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓UMN的峰值；

（2）已知在時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子恰好能返回板間，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（3）從電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)開始到離開磁場(chǎng)的最短時(shí)間是多少。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年3月14日，英國劍橋大學(xué)著名物理學(xué)家斯蒂芬·威廉·霍金逝世，享年76歲，引發(fā)全球各界悼念。在物理學(xué)發(fā)展的歷程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程，為物理學(xué)的建立，作出了巨大的貢獻(xiàn)。在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所做的科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，不正確的是

A. 卡文迪許將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出萬有引力定律，并測(cè)出了引力常量G的數(shù)值

B. 根據(jù)玻爾理論，原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)將釋放出核能

C. 布拉凱特利用云室照片發(fā)現(xiàn)，粒子擊中氮原子形成復(fù)核，復(fù)核不穩(wěn)定，會(huì)放出一個(gè)質(zhì)子

D. 愛因斯坦的光子說認(rèn)為，只要增加光照時(shí)間，使電子多吸收幾個(gè)光子，所有電子最終都能躍出金屬表面成為光電子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理研究小組嘗試?yán)靡粋�(gè)電流計(jì)準(zhǔn)確地測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻幾歐姆，可利用的儀器有：

A．電流計(jì)G（量程Ig＝30mA，內(nèi)阻Rg未知）

B．電阻箱R（0 ～99.99Ω）

C．定值電阻箱R0（R0＝30Ω）

D．開關(guān)

E．導(dǎo)線若干

回答下列問題：

（1）該小組首先設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖。閉合開關(guān)S，將電阻的阻值調(diào)到17.00Ω時(shí)，電流計(jì)恰好滿偏；將電阻的阻值調(diào)到42.00Ω時(shí)，電流計(jì)指針指在如圖乙所示位置，則電流計(jì)的讀數(shù)為 ______mA 。由以上數(shù)據(jù)可得到干電池電動(dòng)勢(shì)E＝ _______ V。

（2）該小組發(fā)現(xiàn)圖甲所示電路無法測(cè)量電源的內(nèi)阻，原因是__________________________。于是他們又設(shè)計(jì)了一個(gè)電路測(cè)量干電池的內(nèi)阻，如圖丙所示。

（3）閉合開關(guān)S，改變電阻箱的阻值R，讀出對(duì)應(yīng)的電流計(jì)的讀數(shù)I，然后在圖丁的- 坐標(biāo)系中描出相應(yīng)的點(diǎn)，并根據(jù)所描點(diǎn)的規(guī)律作出的圖線。

（4）結(jié)合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖的數(shù)據(jù)，可求出電流計(jì)電阻Rg＝_____Ω，干電池內(nèi)阻r ＝____Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓和正方形，但磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑D等于正方形的邊長(zhǎng)，兩個(gè)電子以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直，進(jìn)入圓形區(qū)域的電子速度方向?qū)?zhǔn)了圓心，進(jìn)入正方形區(qū)域的電子是沿一邊的中心且垂直于邊界線進(jìn)入的，則(　　)

A. 兩個(gè)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑一定相同

B. 兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同

C. 進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng)

D. 進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案