【題目】如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧放置在光滑的水平地面上，一端固定在豎直墻壁上的A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量m＝2kg的物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)）接觸但不固定；半徑R＝0.5m的光滑半圓軌道BCD和地面在B點(diǎn)相切，直徑BD豎直．現(xiàn)用外力緩慢推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至O點(diǎn)由靜止釋放，物塊P恰好能通過半圓軌道最高點(diǎn)D．重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)．則

⑴彈簧被壓縮至O點(diǎn)時(shí)所具有的彈性勢能Ep；

⑵物塊P運(yùn)動(dòng)到圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)，物塊P對軌道的壓力FB；

⑶若半圓軌道半徑R可以改變，物塊仍從O點(diǎn)靜止釋放，且要求物塊運(yùn)動(dòng)到半圓最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力FN不超過400N，請推導(dǎo)FN與R關(guān)系式，并作出FN－的關(guān)系圖象．

【答案】（1）25J （2）120N （3）

【解析】（1）小球在最高點(diǎn)有mg=m

根據(jù)能量守恒定律得： Ep=2mgR+mv2

Ep=25J

（2）Ep=mvB2

Fmg= m

根據(jù)牛頓第三定律得：FB= F=120N

（3）Ep=mvD2+2mgR

FN+mg= m

FN = 100（N）

0≤FN≤400N 0.1m≤ R ≤ 0.5m

圖像如圖；

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.8m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量m=1.0kg。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn)。如圖所示，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢能的減少量等于____J，動(dòng)能的增加量等于_____J。（取三位有效數(shù)字）

（2）光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球（可看做質(zhì)點(diǎn)）�，F(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能。

（a）還需要的器材是 _______。

（b）以上測量實(shí)際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對_____ 能的測量，進(jìn)而轉(zhuǎn)化對_____和 _____ 的直接測量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m且所帶電量為q的小球，用一絕緣輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，繩長為L，現(xiàn)加一水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為，小球初始位置在最低點(diǎn)，若給小球一個(gè)水平向右的初速度，使小球能夠在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）

A、小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

B、小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒

C、小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度至少為

D、小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度至少為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示的電路中，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10：1，在原線圈輸入端a、b接入圖乙所示的不完整正弦交流電。電路中電阻R1=5,R2=6,R3為定值電阻，電壓表和電流表均為理想電表，開始時(shí)開關(guān)S斷開。下列說法正確的是（ ）

A. 電流表的示數(shù)為

B. 電壓表的示數(shù)為

C. 閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)變大

D. 閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)組裝了如圖甲所示的裝置．

⑴保持小車質(zhì)量不變，該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出圖乙所示的a－F圖象．為了使圖線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，圖甲中墊木應(yīng)向______（選填“左”或“右”）移一些．

⑵下圖是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，O點(diǎn)為紙帶上一清晰點(diǎn)跡，A、B、C為另外三個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)OA間點(diǎn)跡未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)AB之間的時(shí)間間隔為______s，打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為______m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，將小車放在一端有滑輪的長木板上，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一端固定在小車上。實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦后，小車的另一端用細(xì)線掛鉤碼，細(xì)線繞過固定在長木板上的定滑輪，線的拉力大小就等于鉤碼的重力，這樣就可以研究拉力做功和小車動(dòng)能的關(guān)系。已知所掛鉤碼的質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg，小車的質(zhì)量m0＝8.5×10－2 kg(取g＝10 m/s2)。

若實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)紙帶如左圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，每三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，O點(diǎn)是打點(diǎn)起點(diǎn)，則打B點(diǎn)時(shí)，小車的速度vB＝________m/s，小車的動(dòng)能EkB＝________ J。從鉤碼開始下落至B點(diǎn)，拉力所做的功是________J，因此可得出的結(jié)論是_____________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上，一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng)，使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流．下列四幅圖中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合的是（ ）

A． B．

C． D．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下面甲圖為多用電表的示意圖，其中S、T、K為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件兒．其中S為指針定位螺絲，T為電阻擋調(diào)零旋鈕．K為選擇開關(guān)．現(xiàn)用此用電表測量一阻值為10000Ω到30000Ω的定值電阻．

（1）測量操作步驟如下，請你給出正確的操作步驟：_________．

a．將黑、紅表筆分別插入“+”、“-”插孔，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)部件T，使多用電表指針指向右面的歐姆零刻線位置

b．調(diào)節(jié)部件K，使它的尖端指向“×1K”的位置

c．調(diào)節(jié)部件K，使其指向“off”檔

d．將黑紅表筆的筆尖分別接觸待測電阻的兩端，測出電阻值

（2）實(shí)際測量時(shí)的指針如圖乙所示，該電阻的阻值為_______Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)邊長為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直，導(dǎo)線框的一條對角線和虛線框的一條對角線恰好在同一直線上．從t=0開始，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域．用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流（以逆時(shí)針方向?yàn)檎�，則下列表示I-t關(guān)系的圖線中，正確的是（ ）

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