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【題目】如圖所示,半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°,下端點C為軌道的最低點且與粗糙水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上,質(zhì)量m=0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=2m/s的速度被水平拋出,恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道,經(jīng)過C點后沿水平面向右運動至D點時,彈簧被壓縮至最短,C、D兩點間的水平距離L=1.2m,小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2.求:
(1)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上B點的速度vB的大;
(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道上C點時對軌道的壓力大小;
(3)彈簧的彈性勢能的最大值Epm.
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上,輕質(zhì)彈簧一端與小球相連,另一端固定于O點.將小球由A點靜止釋放后,就沿豎直桿運動到B點,已知OA長度小于OB長度,彈簧處于OA、OB兩位置時彈力大小相等.則小球由A運動到B的過程中,下列說法正確的是( )
A. 在B點的速度可能為零
B. 加速度等于重力加速度g的位置有兩個
C. 機械能先減小,后增大
D. 彈簧彈力對小球做的正功等于小球克服彈簧彈力做的功
【答案】BD
【解析】試題分析:在小球運動過程中只有重力和彈簧的彈力做功,故系統(tǒng)的機械能守恒;因AB兩點彈簧的彈性勢能相等,故小球減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故B點的速度不為零,故A錯誤;在運動過程中A點為壓縮狀態(tài),B點為伸長狀態(tài),則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時彈力與桿不垂直,加速度為;當彈簧與桿垂直時小球加速度為,則有兩處加速度為g,故B正確;彈簧的彈力對小球先做負功后做正功再做負功,則機械能先減小,后增大,再減小,故C錯誤;因A點與B點彈簧的彈性勢能相同,彈力對小球做的總功為零,則彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功,故D正確。
考點:動能定理的應用
【名師點睛】本題考查彈簧類問題中的機械能守恒,注意彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量有關(guān),形變量相同,則彈簧勢能相同。
【題型】單選題
【結(jié)束】
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【題目】研究性學習小組為“研究勻變速直線運動的規(guī)律”和“測當?shù)氐闹亓铀俣?/span>”,采用了如圖1所示的裝置,其中m1=50g、m2=150g,開始時保持裝置靜止,然后釋放物塊m2,m2可以帶動m1拖著紙帶打出一系列的點,只要對紙帶上的點進行測量,即可研究勻變速直線運動。某次實驗打出的紙帶如圖2所示,0是打下的第一個點,兩相鄰點間還有4個點沒有標出,交流電頻率為50Hz。
(1)系統(tǒng)的加速度大小為________m/s2,在打點0~5的過程中,系統(tǒng)動能的增量ΔEk=________J。
(2)忽略一切阻力的情況下,某同學作出的— h圖象如圖3所示,則當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=______m/s2。
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【題目】下列說法正確的是__________
A. 光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定
B. 雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的
C. 楊氏雙縫干涉實驗中,當兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時,紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍光干涉條紋的相鄰條紋間距小
D. 光的偏振特征說明光是橫波
E. 水中的氣泡看起來特別明亮,是因為光從水射向氣泡時,一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故
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【題目】某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽.比賽路徑如圖所示,賽車從起點A出發(fā),沿水平直線軌道運動L后,由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道,離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點,并能越過壕溝.已知賽車質(zhì)量m=0.1 kg,通電后以額定功率P=1.5W工作,進入豎直軌道前受到阻力Ff恒為0.3 N,隨后在運動中受到的阻力均可不計.圖中L=10.00 m,R=0.32 m,h=1.25 m,x=1.50 m,取g=10 m/s2.問:
(1)要使賽車能完成圓運動,賽車到達B點速度至少多大?
(2)要使賽車能越過壕溝,賽車到達C點速度至少多大?
(3)要使賽車完成比賽,電動機至少工作多長時間?
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【題目】如圖所示,豎直墻上固定有光滑的小滑輪D,質(zhì)量相等的物體A和B用輕彈簧連接,物體B放在地面上,用一根不可伸長的輕繩一端與物體A連接,另一端跨過定滑輪與小環(huán)C連接,小環(huán)C穿過豎直固定的光滑均勻細桿,小環(huán)C位于位置R時,繩與細桿的夾角為θ,此時物體B與地面剛好無壓力,圖中,SD水平,位置R和Q關(guān)于S對稱,現(xiàn)讓小環(huán)從R處由靜止釋放,環(huán)下落過程中繩始終處于拉直狀態(tài),且環(huán)到達Q時速度最大。下列關(guān)于小環(huán)C下落過程中的描述正確的是( )
A. 小環(huán)C、物體A和輕彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
B. 小環(huán)C下落到位置S時,小環(huán)C的機械能一定最大
C. 小環(huán)C從位置R運動到位置Q的過程中,彈簧的彈性勢能一定先減小后增大
D. 小環(huán)C到達Q點時,物體A與小環(huán)C的動能之比為
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【題目】如圖所示,一根直桿與水平面成θ=37°角,桿上套有一個小滑塊,桿底端N處有一彈性擋板,板面與桿垂直. 現(xiàn)將物塊拉到M點由靜止釋放,物塊與擋板碰撞后以原速率彈回.已知M、N兩點間的距離d=0.5m,滑塊與桿之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,g=10m/s2.取sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1) 滑塊第一次下滑的時間t;
(2) 滑塊與擋板第一次碰撞后上滑的最大距離x;
(3) 滑塊在直桿上滑過的總路程s.
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【題目】如圖所示,一細線的一端固定于傾角為的光滑楔形滑塊A上的頂端O處,細線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2kg的小球靜止在A上。若滑塊從靜止向左勻加速運動時加速度為a。(取.)
A. 當a=5m/s2時,線中拉力為
B. 當a=10m/s2時, 小球受的支持力為
C. 當a=12m/s2時, 經(jīng)過1秒鐘小球運動的水平位移是6m
D. 在穩(wěn)定后,地面對A的支持力一定小于兩個物體的重力之和
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【題目】一個半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個帶電小球A和中央有孔,可視為點電荷,當它們處于如圖所示位置時,恰好都能保持靜止狀態(tài)。此時小球B與環(huán)中心O處于同一水平面,A、B連線與水平方向夾角為已知小球B為帶電量為q的負電荷,質(zhì)量為m,重力加速度為g,靜電力常量為k,由此可知小球
A. 質(zhì)量為2m
B. 帶負電
C. 帶電荷量為
D. 對圓環(huán)的彈力大小為
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【題目】消防車利用云梯進行高層滅火,消防水炮出水口離地的高度為,出水口始終保持水平且出水方向可以水平調(diào)節(jié),水平射出水的初速度在之間可以調(diào)節(jié)。著火點在離地高為的樓層,出水口與著火點不能靠得太近,不計空氣阻力,重力加速度,則( )
A. 如果要有效滅火,出水口與著火點的水平距離最大為
B. 如果要有效滅火,出水口與著火點的水平距離最小為
C. 如果出水口與著火點的水平距離不能小于,則水平射出水的初速度最小為
D. 若該著火點離地高為,該消防車此時仍能有效滅火
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點。將小球拉至A點,彈簧恰好無形變,由靜止釋放小球,當小球運動到O點正下方與A點的豎直高度差為h的B點時,速度大小為v。已知重力加速度為g,下列說法正確的是
A. 小球運動到B點時的動能等于所的mgh
B. 小球由A點到B點重力勢能減少
C. 小球由A點到B點克服彈力做功為
D. 小球到達B點時彈簧的彈性勢能為mgh
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