【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，另一端與質(zhì)量m＝2kg的物塊P（可視為質(zhì)點）接觸但不固定；半徑R＝0.5m的光滑半圓軌道BCD和地面在B點相切，直徑BD豎直．現(xiàn)用外力緩慢推動物塊P，將彈簧壓縮至O點由靜止釋放，物塊P恰好能通過半圓軌道最高點D．重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計．則

⑴彈簧被壓縮至O點時所具有的彈性勢能Ep；

⑵物塊P運動到圓軌道最低點B時，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點靜止釋放，且要求物塊運動到半圓最高點時對軌道的壓力FN不超過400N，請推導FN與R關系式，并作出FN－的關系圖象．

【答案】（1）25J （2）120N （3）

【解析】（1）小球在最高點有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；

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用的電源的頻率為50Hz，查得當?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。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點。如圖所示，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于____J，動能的增加量等于_____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點轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺到某處就能停在該處；另有一小鋼球（可看做質(zhì)點）�，F(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能。

（a）還需要的器材是 _______。

（b）以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對_____ 能的測量，進而轉(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)點的質(zhì)量為m且所帶電量為q的小球，用一絕緣輕質(zhì)細繩懸掛于O點，繩長為L，現(xiàn)加一水平向右的足夠大的勻強電場，電場強度大小為，小球初始位置在最低點，若給小球一個水平向右的初速度，使小球能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動，忽略空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ）

A、小球在運動過程中機械能守恒

B、小球在運動過程中機械能不守恒

C、小球在運動過程中的最小速度至少為

D、小球在運動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，開始時開關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S后，電壓表示數(shù)變大

D. 閉合開關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)量的關系”實驗中，某同學組裝了如圖甲所示的裝置．

⑴保持小車質(zhì)量不變，該同學通過實驗數(shù)據(jù)畫出圖乙所示的a－F圖象．為了使圖線通過坐標原點，圖甲中墊木應向______（選填“左”或“右”）移一些．

⑵下圖是實驗中獲得的一條點跡清晰的紙帶，O點為紙帶上一清晰點跡，A、B、C為另外三個連續(xù)計數(shù)點，計數(shù)點OA間點跡未畫出，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則相鄰兩個計數(shù)點AB之間的時間間隔為______s，打B點時小車的瞬時速度大小為______m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究動能定理的實驗中，將小車放在一端有滑輪的長木板上，讓紙帶穿過打點計時器，一端固定在小車上。實驗中平衡摩擦后，小車的另一端用細線掛鉤碼，細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能的關系。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)。

若實驗中打點紙帶如左圖所示，打點時間間隔為0.02 s，每三個計時點取一個計數(shù)點，O點是打點起點，則打B點時，小車的速度vB＝________m/s，小車的動能EkB＝________ J。從鉤碼開始下落至B點，拉力所做的功是________J，因此可得出的結論是_____________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

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．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）實際測量時的指針如圖乙所示，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磁場，一個邊長為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直，導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，使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向移動進入磁場，直到整個導線框離開磁場區(qū)域．用I表示導線框中的感應電流（以逆時針方向為正），則下列表示I-t關系的圖線中，正確的是（ ）

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