(12分)如圖所示,在傾角為37o的斜面上,一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)另一端位于B點(diǎn)。斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處,圓弧軌道的最高點(diǎn)為D。斜面AB段光滑,BC段粗糙且長(zhǎng)度為0.4m。現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放,小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零(不計(jì)小物塊到達(dá)B處與彈簧碰撞時(shí)的能量損失)。已知彈簧彈性勢(shì)能表達(dá)式Ek=kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8。(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))求:

⑴小物塊與斜面BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
⑵小物塊第一次返回BC面上時(shí),沖到最遠(yuǎn)點(diǎn)E,求BE長(zhǎng)
⑶若用小物塊將彈簧壓縮,然后釋放,要使小物塊在CD段圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)且不脫離圓弧軌道,則壓縮時(shí)壓縮量應(yīng)滿足的條件
⑴μ=0.5 ⑵0.08m的E位置 ⑶x≥0.479m

試題分析:⑴由動(dòng)能定理得:
         2分
解得:μ="0.5"         1分
⑵設(shè)小物塊最遠(yuǎn)將沖到E點(diǎn),則由動(dòng)能定理得:
         2分
解得:BE=0.08m,即最遠(yuǎn)沖到距B點(diǎn)為0.08m的E位置。        1分
⑶要使小物塊不脫離圓弧軌道,則小物塊應(yīng)到達(dá)圖中F點(diǎn)時(shí)速度減為零則有:
>0          1分
≤0       1分
解得:<x≤ 即:0.349m<x≤0.4m         1分
若恰過(guò)最高點(diǎn)D,則有:
mv2  1分
mg= m    1分
解得: x≥ 即:x≥0.479m     1分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,幼兒園的小朋友在做滑梯游戲時(shí),三個(gè)小朋友分別經(jīng)三條不同的路徑從滑梯的頂端滑到底端.設(shè)三位小朋友的體重相同,則比較三者的下滑過(guò)程有
A.克服摩擦力做功一定相等
B.到達(dá)底端的動(dòng)能一定相同
C.三條不同路徑重力做的功一定相等
D.沿路徑下滑時(shí)到達(dá)底端的動(dòng)能一定最大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏,F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中,v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O。試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間;
(2)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離;
(3)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能的變化量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

為滿足不同列車間車廂進(jìn)行重新組合的需要,通常需要將相關(guān)的列車通過(guò)“駝峰”送入編組場(chǎng)后進(jìn)行重組(如圖所示),重組后的車廂同一組的分布在同一軌道上,但需要掛接在一起,F(xiàn)有一列火車共有 n節(jié)車廂,需要在編好組的“駝峰”左側(cè)逐一撞接在一起。已知各車廂之間間隙均為s0,每節(jié)車廂的質(zhì)量都相等,現(xiàn)有質(zhì)量與車廂質(zhì)量相等、且沒(méi)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)車經(jīng)過(guò)“駝峰”以速度v0向第一節(jié)車廂運(yùn)動(dòng),碰撞后通過(guò)“詹天佑掛鉤”連接在一起,再共同去撞擊第二節(jié)車廂,直到 n 節(jié)全部掛好。不計(jì)車廂在掛接中所受到的阻力及碰撞過(guò)程所需的時(shí)間,求:

(1)這列火車的掛接結(jié)束時(shí)速度的大;
(2)機(jī)車帶動(dòng)第一節(jié)車廂完成整個(gè)撞接過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間。
(3)這列火車完成所有車廂掛接后,機(jī)車立即開(kāi)啟動(dòng)力驅(qū)動(dòng),功率恒為P,在行駛中的阻力f恒定,經(jīng)歷時(shí)間t達(dá)到最大速度,求機(jī)車此過(guò)程的位移。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

帶電粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,它僅在電場(chǎng)力作用下,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度從vA變到vB,則下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB的說(shuō)法中正確的是(   )
A.只有電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),才能求出UAB
B.如果電場(chǎng)是點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),不可以求出UAB
C.無(wú)論什么樣的電場(chǎng),都可能求出UAB
D.條件不足,無(wú)法求出UAB

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面.設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短,C點(diǎn)距地面高度為h,不計(jì)小球與彈簧碰撞過(guò)程中的能量損失,則彈簧被壓縮至C點(diǎn),彈簧對(duì)小球做的功為( )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B,仍從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則小球B下降h時(shí)的速度為(重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng);場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示,圖中E0已知,E-r曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積。

(1)寫出E-r曲線下面積的單位;
(2)已知帶電球在r≥R處的場(chǎng)強(qiáng)E=kQ/r2,式中k為靜電力常量,該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?
(3)求球心與球表面間的電勢(shì)差△U;
(4)質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,已知物體與三塊材料不同的地毯間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ、2μ和3μ,三塊材料不同的地毯長(zhǎng)度均為L(zhǎng),并排鋪在水平地面上,該物體以一定的初速度從a點(diǎn)滑上第一塊,則物體恰好滑到第三塊的末尾d點(diǎn)停下來(lái),物體在運(yùn)動(dòng)中地毯保持靜止.若讓物體從d點(diǎn)以相同的初速度水平向左運(yùn)動(dòng),則物體運(yùn)動(dòng)到某一點(diǎn)時(shí)的速度大小與該物體向右運(yùn)動(dòng)到該位置的速度大小相等,則這一點(diǎn)是(   )
A.a(chǎn)點(diǎn) B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)

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