【題目】如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平．質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑，進入管口C端時與管壁間恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep，已知小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0．5．求：

（1）小球達到B點時的速度大小vB；

（2）水平面BC的長度s；

（3）在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm．

【答案】（1）（2）3r．（3）

【解析】

試題分析：（1）由機械能守恒得mg2r＝mvB2

解得

（2）由

得

由A至C，由動能定理得mg2r－μmgs＝mvC2

解得s＝3r．

（3）設在壓縮彈簧過程中小球速度最大時離D端的距離為x，則有kx＝mg

得

由功能關系得mg（r＋x）－Ep＝mv B2－mvC2

得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直線MN的右邊區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，兩個初速度大小相等的不同粒子a和b，從O點沿著紙面射入勻強磁場中，其中a粒子的速度方向垂直于邊界MN，b粒子的速度方向與a粒子的速度方向的夾角θ=30°，最終兩粒子從邊界的同一點射出。b粒子在磁場中運動的偏轉角大于180°，不計粒子受到的重力，下列說法正確的是

A. a、b兩粒子可能都帶負電

B. a、b兩粒子在磁場中運動的半徑之比為

C. a、b兩粒子的比荷之比為

D. a、b兩粒子在磁場中通過的路程之比為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，筒的上部有一細管（體積不計）與大氣相通，粗筒B橫截面積是細筒A的4倍．B筒中a、b兩輕質(zhì)活塞間封有空氣，氣柱長L=20cm．活塞a上方的水銀深H=10cm，A筒的長為3H，兩活塞與筒壁間的摩擦不計．打開閥門S，用外力向上托住活塞b，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與B筒上端相平．現(xiàn)關閉閥門S．使活塞b緩慢上移，直至水銀的一半體積被推入A筒中．設在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強相當于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強．求：

（i）活塞b上移后A筒中氣體的壓強；

（ii）活塞b上移的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一長木板在水平地面上運動,在t=0時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運動的速度-時間圖像如圖所示。已知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:

(1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù);

(2)從t=0時刻到物塊與木板均停止運動時,物塊相對于木板的位移的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從傾角為的足夠長的斜面頂端P以速度拋出一個小球，落在斜面上某處Q點，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為，若把初速度變?yōu)?，小球仍落在斜面上，則以下說法正確的是( )

A. 夾角將變大

B. 夾角與初速度大小無關

C. 小球在空間的運動時間不變

D. PQ間距是原來間距的3倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖象，Oa為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是（ ）

A．0～t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動且功率恒定

B．t1～t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22﹣mv12

C．t1～t2時間內(nèi)的平均速度為（v1+v2）

D．在全過程中t1時刻的牽引力及其功率都是最大值，t2～t3時間內(nèi)牽引力最小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，CD左側存在場強大小為E＝，方向水平向左的勻強電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的光滑絕緣小球，從底邊BC長L，傾角α＝53°的直角三角形斜面頂端A點由靜止開始下滑，運動到斜面底端C點后進入一細圓管內(nèi)(C處為一小段長度可忽略的圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑)，恰能到達D點，隨后從D離開后落回到斜面P點，重力加速度為g(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)。

(1)求DA兩點間的電勢差UDA；

(2)求圓管半徑r；

(3)求小球從D點運動到P點的時間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某探究小組利用傳感器研究小球在擺動過程中的機械能守恒規(guī)律，實驗裝置如圖甲所示，用長為L不可伸長的輕質(zhì)細線懸掛一質(zhì)量為m的實心金屬小球，在懸點處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動過程中各時刻的拉力值，小球半徑可忽略不計，已知重力加速度為g，實驗過程如下：

①將小球拉離平衡位置某一高度h處無初速度釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F；

②改變高度h，重復上述過程，獲取多組擺動高度h與對應過程的拉力最大值F的數(shù)據(jù)；

③在F—h坐標系中描點連線。作出F與h關系圖象如圖乙實線所示。

(1)F與h的關系滿足F=_________(用題目所給的字母表示)，說明小球擺動過程中機械能守恒；

(2)根據(jù)乙圖中的實線，可知擺線長L=_______m．(計算結果保留兩位有效數(shù)字，g取10m／s2)

(3)乙圖中的虛線是另一探究小組作出的F—h圖像，則兩小組實驗所使用的器材_______不同。(填“m”或“L”)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩種單色光間距均為0.36mm的雙縫得到的干涉圖樣如圖甲、乙所示。圖丙中有一半圓玻璃磚，O是圓心，MN是法線，PQ是足夠長的光屏。甲單色光以入射角i由玻璃磚內(nèi)部射向O點，折射角為r。則下列說法正確的是_______

A.乙光以i入射時一定發(fā)生全反射

B.甲光光子能量大于乙光光子能量

C.光的干涉現(xiàn)象說明光是一所橫波

D.甲光在玻璃磚中的臨界有C滿足

E.若繞O點逆時針旋轉玻璃磚，PQ上可能接收不到甲光

查看答案和解析>>

同步練習冊答案