【題目】如圖所示,ABCD是兩段半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,圓心連線O1O2水平,BC錯開的距離略大于小球的直徑,整個裝置豎直放置于水平軌道MN上,AB與水平軌道MN相切于A點。有一自由長度小于MP的輕彈簧左端固定于M處,右端與質(zhì)量為m的小球接觸(不拴接)。水平軌道MP段光滑,PA粗糙、長為2R運動小球受到PA阻力小球重力的0.25倍。開始時,彈簧處于被壓縮的鎖定狀態(tài),鎖定時的彈性勢能EP=5mgR,解除鎖定后,小球?qū)⒈粡棾,重力加速度?/span>g,試計算:

1)小球?qū)A弧軌道A點壓力的大小和方向;

2判斷小球能否過D點,若能過D點,則計算小球落在軌道MN上的位置離D點的水平距離。

【答案】1 2

【解析】1)解除彈簧鎖定后,彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球動能

小球從P運動到A點過程中,根據(jù)動能定理

到圓弧軌道A點,設(shè)小球受軌道的彈力為N,運用牛頓第二定律

、式,代入f0.25mgEP=5mgR等,得:

根據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)A弧軌道A點壓力,方向垂直水平軌道向下。

2)如果小球恰好能經(jīng)過D點,速度為,則有

小球從P運動到D點過程中,根據(jù)動能定理

小球恰能到達D點所需的彈性勢能

、得:

因為>,所以小球能過D點,并從D點水平拋出

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,得:

D點平拋后

、、得:

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】在下圖所示的直角坐標系xyz所在的區(qū)域內(nèi),存在電場強度為E的勻強電場和磁感強度為B的勻強磁場。已知從坐標原點O沿x軸的正方向射入質(zhì)子,穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)重力可忽略不計,則這區(qū)域中的EB的方向可能是

A. EB都沿x軸的正方向

B. EB都沿x軸的負方向

C. E沿z軸正方向,B沿y軸正方向

D. E沿z軸正方向,B沿y軸負方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中,降壓變壓器的變壓系數(shù)是3,即初級線圈匝數(shù)與次級線圈的匝數(shù)之比是3。初級線圈的輸入電壓是660V,次級線圈的電阻為0.2Ω,這臺變壓器供給100盞220V,60W的電燈用電。

求:

(l)空載時次級線圈的端電壓和輸出功率;

(2)接通時次級線圈的端電壓;

(3)每盞燈的實際功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于機械波,下列說法中正確的是(

A. 兩個相鄰波峰間的距離是一個波長

B. 同種均勻介質(zhì)中,頻率越高的波,傳播速度越快

C. 任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長的距離

D. 干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用落體法驗證機械能守恒定律.

電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上,圖為實驗中打出的一條紙帶,從起始點O開始,將此后連續(xù)打出的7個點依次標為A、B、C、D……,

如果已知重錘的質(zhì)量為0.50 kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2。從打點到打F點的過程中,重錘重力勢能的減少量為_________J,重錘動能的增加量為_________J。(保留到小數(shù)點后兩位)實驗中重力勢能的減少量并不等于重錘動能的增加量,造成這種結(jié)果的原因是________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】康樂棋是群眾喜愛的運動之一。棋盤類似臺球案,但僅四個底角留有小洞;棋子與中國象棋的棋子相似,可在棋盤上滑行。比賽時,用棋桿撞擊母棋,母棋與目標棋子碰撞后,目標棋子進洞者獲勝。

置于水平面上的長方形棋盤abcdab =1.6m、bc=1.8m,efab、dc中點的連線。某次比賽中,母棋A位于e點,目標棋子B位于efp點,且pf=0.6m。為使B經(jīng)A碰撞后直接進洞,運動員沿適當(dāng)方向用棋桿撞擊母棋A,A獲得v0=6m/s的水平速度后開始向棋盤邊框bc滑動,被邊框反彈后,沿直線運動到p處并與B發(fā)生彈性正碰,之后B沿pd直線向d角棋洞滑動。已知mA=mB=0.l0kg,棋子與棋盤間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,A與棋盤邊框碰撞后,平行邊框的速度方向不變、垂直邊框的速度反向,且速率均減小為碰撞前的。棋子碰撞前后均沿直線運動,將棋子視為質(zhì)點,取g=10ms2。

(1)求A與棋盤邊框碰撞后的速度。

(2)若能到達棋洞上方且速率小于4m/s的棋子均可進洞,問B能否進入棋洞?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實驗:用如圖所示的裝置探究加速度a與力F的關(guān)系,帶滑輪的長木板水平放置,彈簧測力計固定在墻上.

(1)實驗時,一定要進行的操作是___________(填選項前的字母).

A.小車靠近打點計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)求出加速度a,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)F

B.改變小車的質(zhì)量,打出幾條紙帶

C.用天平測出沙和沙桶的總質(zhì)量

D.為減小誤差,實驗中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

(2)在實驗中,有同學(xué)得到一條打點的紙帶,取打點清晰部分做如下標記,如圖所示,已知相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出來,打點計時器的電源頻率為50Hz,則小車加速度的大小為a=_______m/s2。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(3)實驗時,某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的aF圖像,可能是下圖中的__________圖線。

4)下圖是實驗室測定水平面和小物塊之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置,曲面AB與水平面相切于B點且固定。帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點釋放后沿水平面滑行最終停在C點,P為光電計時器的光電門。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

①利用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示,則遮光條的寬度___________cm。

②實驗中除了遮光條的寬度,還需要測量的物理量有__________。

A.小物塊質(zhì)量

B.遮光條通過光電門的時間

C.遮光條到C點的距離

D.小物塊釋放點的高度

為了減小實驗誤差,同學(xué)們選擇圖象法來找出動摩擦因數(shù),那么他們應(yīng)該選擇_____關(guān)系圖象來求解(利用測量的物理量表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在地球赤道上進行實驗時,用磁傳感器測得赤道上P點地磁場磁感應(yīng)強度大小為B0。將一條形磁鐵固定在P點附近的水平面上,讓N極指向正北方向,如圖所示,此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度大小為B1;現(xiàn)將條形磁鐵以P點為軸旋轉(zhuǎn)90°,使其N極指向正東方向,此時用磁傳感器測得P點的磁感應(yīng)強度的大小應(yīng)為(可認為地磁南、北極與地理北、南極重合)

A. B1-B0 B. B1+B0

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在研究下列問題時,下列物體不能看成質(zhì)點的是(

A. 研究小孩沿滑梯向下滑動

B. 研究地球自轉(zhuǎn)時

C. 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時

D. 研究海洋中航行的輪船的速度

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同步練習(xí)冊答案