【題目】如圖所示,水平軌道與半徑為的豎直半圓形軌道相切于點,質(zhì)量為、兩個小滑塊(可視為質(zhì)點)原來靜止于水平軌道上,其中小滑塊與一輕彈簧相連.某一瞬間給小滑塊一沖量使其獲得的初速度向右沖向小滑塊,與碰撞后彈簧不與相粘連,且小滑塊在到達點之前已經(jīng)和彈簧分離,不計一切摩擦,求:

在碰撞過程中彈簧獲得的最大彈性勢能.

)小滑塊經(jīng)過圓形軌道的點時對軌道的壓力.

)通過計算說明小滑塊能否到達圓形軌道的最高點

【答案】.(.()小滑塊不能到達圓形軌道的最高點

【解析】試題分析:碰撞過程動量守恒,當兩球的速度相等時,系統(tǒng)損失動能最大,此時對應的彈性勢能最大.當彈簧恢復原長時,b球速度最大,此時b球向右運動滑上軌道,根據(jù)動量守恒、機械能守恒以及向心力公式可求得正確結果.根據(jù)完成圓周運動的臨界條件,判斷b球是否能通過最高點.

碰撞達到共速時彈簧被壓縮至最短,彈性勢 能最大,設此時的速度為.則由系統(tǒng)的動量守恒可得:

由機械能守恒定律:

解得:

)當彈簧恢復原長時彈性熱能為零, 開始離開彈簧,此時的速度達到最大值,并以此速度在水平軌道上向前勻速運動,設此時、的速度分別為.由動量守恒定律和機械能守恒定律可得:

解得:

滑塊到達時,根據(jù)牛二定律有:

解得:

根據(jù)牛頓第三定律滑塊點對軌道的壓力方向豎直向下.

)設恰能到達最高點點,且在點速度為.此時軌道對滑塊的壓力為零,滑塊只受重力,由牛二定律: 解得:

再假設能夠到達最高點點,且在點速度為由機械能守恒定律可得:

解得: .所以不可能到在點,假設不成立.

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示,水平傳送、兩輪間的距離質(zhì)量的物塊(可視為質(zhì)點)隨傳送帶一起以恒定的速率向左勻速運動,當物塊運動到最左端時,質(zhì)量的子彈以的水平速度向右射中物塊并穿出.在傳送帶的右端有一傳感器,測出物塊被擊穿后的速度隨時間的變化關系如圖乙所示(圖中取向右運動的方向為正方向,子彈射出物塊的瞬間為時刻).設子彈擊穿物塊的時間較短,且不會擊中傳感器而發(fā)生危險,物塊的質(zhì)量保持不變.不計空氣阻力及輪的大小,取重力加速度若從第一顆子彈擊中物塊開始,每隔就有一顆相同的子彈以同樣的速度擊穿物塊,直至物塊最終離開傳送帶,設所有子彈與物塊間的相互作用力均相同,求整個過程中物塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

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B. 斜面的傾角

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【題目】氕、氘、氚是同位素,那么

A.它們的核具有相同的質(zhì)量數(shù)

B.它們的核具有相同的中子數(shù)

C.它們的核外具有相同的電子數(shù)

D.它們的核具有相同的核子數(shù)

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【題目】固定在水平面上的豎直輕彈簧,上端與質(zhì)量為的物塊相連,整個裝置處于靜止狀態(tài)時.物塊位于處,如圖所示,另有一質(zhì)量為的物塊,從點處自由下落,與相碰后立即具有相同的速度,但不粘連.然后、一起運動,將彈簧進一步壓縮后,物塊、又被反彈,有下列幾個結論:

反彈過程中,在處物塊相分離;

、反彈過程中,在處物塊還未分離;

可能回到處;

不可能回到處.

其中正確的是(

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

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【題目】如圖所示,一個沙袋用無彈性的細繩懸于點,開始時時沙袋處于靜止.彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出.第一顆彈丸以速度,打入沙袋后二者共同擺的最大擺角為.當沙袋第一次返回圖示位置時,第二顆彈丸恰好以水平速度擊中沙袋,使沙袋向右擺動,且最大擺角仍為.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的倍,則以下結論中正確的是(

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,MNPQ為水平放置的金屬導軌,導軌間距L=1m,直導線ab與導軌垂直放置,導線電阻R1=0.4Ω.導軌所在區(qū)域有一勻強磁場,磁場方向豎直向下,磁感應強度B=0.2T.電池電動勢E=1.5V,內(nèi)電阻r=0.18Ω,MP間電阻R2=1.6Ω,開關S接通后ab仍保持靜止,求:

(1)通過電源的電流大;

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1)通過電阻R的電流;

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【題目】原子核的裂變和聚變都是人類利用原子核能的途徑,我國已建成了秦山和大亞灣兩座核電站.下面關于這兩座核電站的說法正確的是( )

A.它們都是利用核裂變釋放原子核能

B.它們都是利用核聚變釋放原子核能

C.秦山核電站是利用核裂變釋放原子核能,大亞灣核電站是利用核聚變釋放原子核能

D.以上說法都不正確

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