【題目】如圖所示，兩相同小木塊M、N（均視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量均為m=1kg，放在水平桌面上，木塊M、N間夾有一壓縮的輕質(zhì)彈簧P，彈簧兩端與小木塊M、N不拴接，但兩木塊通過(guò)長(zhǎng)L=0.1m的細(xì)線相連接。桌子中央O左側(cè)粗糙，中央O右側(cè)光滑，小木塊M、N與桌子左側(cè)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，且開(kāi)始時(shí)木塊N離桌子中央O的距離s=1.15m�，F(xiàn)讓小木塊M、N一起以v0=4m/s的初速度向桌子右側(cè)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊M、N越過(guò)桌子中央O進(jìn)入右側(cè)光滑區(qū)后，剪斷從N間的細(xì)線，發(fā)現(xiàn)小木塊M最終停在桌面光滑區(qū)，而小木塊N水平拋出離開(kāi)桌面，木塊N運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰好沿AB方向，小木塊N沿斜面AB滑下。己知斜面AB與水平方向的夾角為，斜面長(zhǎng)為2.0m，木塊N與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也是μ=0.5.木塊N到達(dá)B點(diǎn)后通過(guò)光滑水平軌道BC到達(dá)光滑豎直圓軌道，底端（稍稍錯(cuò)開(kāi)）分別與兩側(cè)的直軌道相切，其中AB與BC軌道以微小圓弧相接。重力加速度g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8.

(1)求壓縮彈簧的彈性勢(shì)能Ep；

(2)求水平桌面與A點(diǎn)的高度差；

(3)若木塊N恰好不離開(kāi)軌道，并能從光滑水平軌道DE滑出，則求豎直圓軌道的半徑R。

【答案】(1)4J；(2)0.45m；(3)0.66m

【解析】

(1)設(shè)兩木塊運(yùn)動(dòng)到O右側(cè)時(shí)的速度大小為，在兩木塊一起運(yùn)動(dòng)到桌子中央O右側(cè)的過(guò)程，由動(dòng)能定理知

解得

剪斷細(xì)線，兩木塊組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)剪斷細(xì)線后小木塊N的速度大小為v，則有

根據(jù)能量守恒知

解得

(2)設(shè)木塊N的拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的高度差為h，到A點(diǎn)時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知且

解得

(3)木塊N到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為

設(shè)小木塊N到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理知，

設(shè)木塊N在軌道最高點(diǎn)時(shí)最小速度為，木塊N從B點(diǎn)到軌道最高點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得

在最高點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律知

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量m＝3.0×10－3kg的金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，細(xì)框的水平細(xì)桿CD長(zhǎng)l＝0.20 m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。有一匝數(shù)n＝300、面積S＝0.01 m2 的線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)K與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t＝0.22 s時(shí)閉合開(kāi)關(guān)K，細(xì)框瞬間跳起(細(xì)框跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20 m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度 g＝10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是

A. 0～0.10 s內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為3 V

B. 開(kāi)關(guān)K閉合瞬間，CD中的電流方向?yàn)橛?/span>C到D

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向豎直向下

D. 開(kāi)關(guān)K閉合瞬間，通過(guò)CD的電荷量為0.03 C

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)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(wú)關(guān)

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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中圓盤可繞過(guò)中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度的增加量與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值定義為角加速度，用β表示，，我們用測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下。其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz，圖中A、B、C、D……為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。

①如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；

②接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)，啟動(dòng)控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)；

③斷開(kāi)電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤和打點(diǎn)，取下紙帶，進(jìn)行測(cè)量。

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的直徑如圖乙所示，圓盤的直徑為___________mm；

（2）由圖丙可知，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_________rad/s（保留兩位有效數(shù)字）；

（3）圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為_________rad/s2。（保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在x軸上坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定電荷量ql=+4×10－8C的點(diǎn)電荷，在x=6cm處固定電荷量q2=－1×10－8 C的點(diǎn)電荷�，F(xiàn)在x軸上x>12cm的某處由靜止釋放一試探電荷，則該試探電荷運(yùn)動(dòng)的v－t圖像可能正確的是（ ）

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB是固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣細(xì)桿，A、B兩點(diǎn)恰好位于圓周上，桿上套有質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可看成點(diǎn)電荷)，第一次在圓心O處放一點(diǎn)電荷+Q，讓小球從A點(diǎn)沿桿由靜止開(kāi)始下落，通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為，加速度為a1；第二次去掉點(diǎn)電荷，在圓周平面加上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓小球仍從A點(diǎn)沿桿由靜止開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為，加速度為a2，則（ ）

A.＜B.＞C.a1＜ a2D.a1＞ a2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直面內(nèi)半徑 R=0.4m 的光滑半圓形軌道 cde 與長(zhǎng) s=2.2m 的水平軌道 bc 相切于 c 點(diǎn)，傾角θ=37°的斜軌道 ab 通過(guò)一小段光滑圓弧與水平軌道 bc 平滑連接。質(zhì)量 m=1 kg 的物塊 B 靜止于斜軌道的底端 b 處，質(zhì)量 M=3kg 的物塊 A 從斜面上的 P 處由靜止沿斜軌道滑下，與物塊 B 碰撞后黏合在一起向右滑動(dòng)。已知 P 處與 c 處的高度差 H=4.8m，兩物塊與軌道 abc 間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8， A、B 均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)A 與 B 碰撞后瞬間一起滑行的速度大��；

(2)物塊 A、B 到達(dá) e 處時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)校在為準(zhǔn)備學(xué)生實(shí)驗(yàn)“測(cè)量電阻絲的電阻率實(shí)驗(yàn)”時(shí)購(gòu)進(jìn)了多卷表面有很薄絕緣層的合金絲，一研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)想通過(guò)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)算金屬合金絲的電阻率和長(zhǎng)度。

(1)小組某同學(xué)先截取了一小段合金絲，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定合金絲的電阻率，根據(jù)老師給提供的器材，他連成了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖∶該實(shí)驗(yàn)連接圖中電流表采用的是_______（填“內(nèi)接”或“外接”），滑動(dòng)變阻器采用的是______（填“分壓式”或“限流式”）；實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得合金絲的長(zhǎng)度為0.300m，在測(cè)金屬合金絲直徑時(shí)，螺旋測(cè)微器的測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則金屬合金絲的直徑為_____mm。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電壓表V與電流表A的測(cè)量結(jié)果已經(jīng)在圖丙中的U－I圖像中描出，由U－I圖像可得，合金絲的電阻為_______Ω；由電阻定律可計(jì)算出合金絲的電阻率為_____________Ω·m（保留三位有效數(shù)字）。

(3)小組另一同學(xué)用多用電表測(cè)整卷金屬合金絲的電阻，操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟∶

①將紅黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔∶選擇電阻擋“×100”；

②然后將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”進(jìn)行歐姆調(diào)零；

③把紅黑表筆分別與合金絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖丁所示，該合金絲的電阻約為____Ω。

(4)根據(jù)多用電表測(cè)得的合金絲電阻值，不計(jì)合金絲絕緣層的厚度，可估算出合金絲的長(zhǎng)度約_____m。（結(jié)果保留整數(shù)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小球甲從點(diǎn)水平拋出，同時(shí)將小球乙從點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，速度方向夾角為37°。已知、兩點(diǎn)的高度差，重力加速度，兩小球質(zhì)量相等，不計(jì)空氣阻力。根據(jù)以上條件可知（　�。�

A.小球甲水平拋出的初速度大小為

B.小球甲從點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)所用的時(shí)間為

C.、兩點(diǎn)的高度差為

D.兩小球在點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案