【題目】如圖，半徑R＝0.5 m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接，O為圓弧軌道ABC的圓心，B點為圓弧軌道的最低點，半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°。在高h＝0.8 m的光滑水平平臺上，一質(zhì)量m＝0.5 kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能Ep，若打開鎖扣K，小物塊將以一定的水平速度v0向右滑下平臺，做平拋運動恰從A點沿切線方向進入圓弧軌道。已知物體與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)彈簧存儲的彈性勢能EP；

(2)物體經(jīng)過B點時，對圓弧軌道壓力FN的大小；

(3)物體在軌道CD上運動的路程s。

【答案】（1） （2）34N （3）1.09m

【解析】

（1）由平拋運動規(guī)律知

豎直分速度

初速度

所以彈簧儲存的彈性勢能為

（2）對從水平面運動到B點的過程，由機械能守恒有

經(jīng)過B點時，由向心力公式有

代入數(shù)據(jù)解得

由牛頓第三定律知，對軌道的壓力大小為，方向豎直向下

（3）因，物體沿軌道CD向上作勻減速運動，速度減為零后不會下滑從B到上滑至最高點的過程，由動能定理有

代入數(shù)據(jù)可解得

在軌道CD上運動通過的路程x約為1.09m

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動,沿、、、四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1s,2s,3s,4s。下列說法正確的是

A.物體沿曲線的平均速率為

B.物體在段的平均速度大小為

C.段的平均速度比段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度

D.物體在B點時的速度等于段的平均速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學習小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗。圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，橡皮筋對小車做的功記為W。當用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時（每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實驗中小車獲得的速度根據(jù)打點計時器所打在紙帶上的點進行計算：

(1)除了圖中已有的實驗器材以及若干鉤碼外，還需要導線、開關(guān)、刻度尺和______（填“交流”或“直流”）電源；

(2)實驗中，小車會受到摩擦力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡摩擦力，則下面操作正確的是____________；

A.放開小車，能夠自由下滑即可

B.放開小車，能夠勻速下滑即可

C.放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D.放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可

(3)若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_____________；

A.橡皮筋處于原長狀態(tài)

B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

(4)在正確操作的情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶上的哪兩點之間的部分進行測量_________（根據(jù)如下圖所示的紙帶回答，填寫字母）；

(5)實際情況是：橡皮筋對小車做的功大于小車動能增量。這一情況造成的原因可能是_____；

(6)平衡摩擦力后，如果實驗中發(fā)現(xiàn)小車最終運動總是過快，致使打出的紙帶上點跡過少，難以選到合適的點計算小車速度，請你利用本實驗提供的器材提出一個解決辦法：___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做研究勻變速直線運動的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個計時點（圖中沒有畫出），打點計時器接周期為T=0. 02 s的交流電源。經(jīng)過測量得：d1=3.62 cm，d2=9. 24 cm， d3=16. 85cm， d4=26. 46 cm， d5=38. 06 cm， d6=51. 67 cm.

（1）打點計時器在打E點時紙帶運動的速度大小為____m/s，加速度大小為______ m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（2）如果當時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49 Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值 _______（填大于、等于或小于）實際值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我市某公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端之間的距離均為l＝5.0 m，假設(shè)綠燈亮起瞬時，每輛汽車都同時以加速度a＝1.0 m/s2啟動，做勻加速直線運動，速度達到v＝5.0 m/s時做勻速運動通過路口。該路口亮綠燈時間t＝20.0 s，而且有按倒計時顯示的時間顯示燈。另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時通行的汽車，綠燈結(jié)束時刻，車頭已越過停車線的汽車允許通過。求：

（1）一次綠燈時間有多少輛汽車能通過路口？

（2）若不能通過路口的第一輛汽車司機，在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車做勻減速直線運動，結(jié)果車的前端與停車線相齊時剛好停下，則剎車后汽車經(jīng)多長時間停下？

（3）事實上由于人要有反應(yīng)時間，綠燈亮起時不可能所有司機同時起動汽車．現(xiàn)假設(shè)綠燈亮起時，第一個司機遲后t0=0.90s起動汽車，后面司機都比前一輛車遲后t0=0.90s起動汽車，在該情況下，有多少輛車能通過路口？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖，由此可知（ ）

A. 越重的原子核，如鈾核（ ），因為它的核子多，核力大，所以結(jié)合得堅固而穩(wěn)定

B. 越輕的原子核，如鋰核（ ），因為它的核子只有6個比鈾核簡單，因而比鈾核結(jié)合得更堅固更穩(wěn)定

C. 原子核發(fā)生衰變的過程是比結(jié)合能增大的過程

D. 原子核A和B結(jié)合成C，原子核F分裂成E和D，都會釋放核能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量m=1kg的物體靜止放在粗糙水平地面上�，F(xiàn)對物體施加一個隨位移變化的水平外力F時物體在水平面上運動。已知物體與地面間的滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等。若F-x圖象如圖所示。且4～5m內(nèi)物體勻速運動。x=7m時撤去外力，取g=10m/s2，則下列有關(guān)描述正確的是（　 ）

A. 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1

B. 撤去外力時物體的速度為m/s

C. x=3m時物體的速度最大

D. 撤去外力后物體還能在水平面上滑行3s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】短跑運動員完成100m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運動和勻速直線運動兩個階段。一次比賽中，某運動員用11.00s跑完全程。已知運動員在加速階段的第2s內(nèi)通過的距離為7.5m，求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，現(xiàn)有兩個不同的粒子a、b，以不同的速度同時由A點沿AO（O為圓心）方向射入圓形磁場區(qū)域，又同時由C點及B點分別射出磁場，其運動軌跡如圖所示（虛線AB弧長等于磁場圓周長的，虛線AC弧長等于磁場圓周長的），粒子始終在紙面內(nèi)運動，不計粒子重力。則下列說法正確的是

A. a、b粒子在磁場中的運動半徑之比Ra:Rb=3:

B. a、b粒子在磁場中運動的周期之比Ta:Tb=3:4

C. a、b粒子的比荷之比

D. a、b粒子的速率之比

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