【題目】如圖所示，BC是高處的一個平臺，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細圓管CD，管口D端正下方一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧直立于水平地面上，彈簧下端固定，上端恰好與管口D端平齊。一可視為質(zhì)點的小球在水平地面上的A點斜向上拋出，恰好從B點沿水平方向進入高處平臺，A、B間的水平距離為xAB=1.2m，小球質(zhì)量m=1kg。巳知平臺離地面的高度為h=0.8m，小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小球進入管口C端時，它對上管壁有10N的作用力，通過CD后，在壓縮彈簧過程中小球速度最大時彈簧彈性勢能Ep=0.5J。若不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)小球通過C點時的速度大小vc；

(2)平臺BC的長度L；

(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm。

【答案】(1)2m/s；(2)1.25m；(3)4.5J

【解析】

(1)小球通過C點時，它對上管壁有F=10N的作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知上管壁對它也有的作用力，根據(jù)牛頓運動定律有

得

(2)小球從A點拋出到B點所用時間

到B點時速度

小球從B到C的過程中，根據(jù)動能定理

得平臺BC的長度

L=1.25m

(3)小球壓縮彈簧速度最大時，加速度為等，則

mg=kx

彈簧的壓縮量

x=0.1m

從C位置到小球的速度最大時的過程中，根據(jù)機械能守恒

得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為紀念“光纖之父”、諾貝爾物理學獎獲得者華裔物理學家高錕的杰出貢獻，早在1996年中國科學院紫金山天文臺就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國際編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”．已知“高錕星”半徑為R，其表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，在不考慮自轉(zhuǎn)的情況，求：（以下結(jié)果均用字母表達即可）

（1）衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運行的第一宇宙速度；

（2）假設某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運動且運行周期為T，求該衛(wèi)星距地面的高度；

（3）假設“高錕星”為一均勻球體，試求“高錕星”的平均密度（球體積V= πR3）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在點電荷＋Q的電場中，虛線為等勢面，甲、乙兩粒子的運動軌跡分別為acb、adb曲線，兩粒子在a點時具有相同的動能，重力不計．則下列說法不正確的是(　　)

A. 甲、乙兩粒子帶異種電荷

B. 兩粒子經(jīng)過b點時具有相同的動能

C. 甲粒子經(jīng)過c點時的動能等于乙粒子經(jīng)過d點時的動能

D. 甲粒子經(jīng)過c點時的動能大于乙粒子經(jīng)過d點時的動能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中有兩個相同的帶電金屬小球A和B，相距為r，帶電量分別為q和2q，它們之間相互作用力的大小為F．有一個不帶電的金屬球C，大小跟A、B相同，當C跟A、B小球先后各接觸一次后拿開，再將A、B間距離變?yōu)?/span>2r，那么A、B間的作用力的大小可為（ ）

A. 5F/64 B. 0 C. 3F/64 D. 3F/16

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某電場的電場線分布關于 y 軸（沿豎直方向）對稱，O、M、N 是 y 軸上的三 個點，且 OM=MN。P 點在 y 軸右側(cè)，MP⊥ON。則

A. M 點場強大于 N 點場強

B. M 點電勢與 P 點的電勢相等

C. 將正電荷由 O 點移動到 P 點，電場力做負功

D. 在 O 點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿 y 軸正方向做直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電荷量均為＋q、質(zhì)量分別為m1和m2的兩個離子飄入電壓為U0的加速電場，其初速度幾乎為零。離子經(jīng)加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場，質(zhì)量為m1的離子最后打在底片MN的中點P上。已知放置底片的區(qū)域MN＝L，底片能繞著軸M順時針轉(zhuǎn)動，OM＝L。不計離子間的相互作用。sin＝0.6，sin＝0.8，tan＝

(1)求打在MN中點P的離子質(zhì)量m1；

(2)已知m1＝4m2，質(zhì)量為m2的離子無法打到底片上，但可以繞軸M轉(zhuǎn)動底片，使離子的運動軌跡與底片相切，求運動軌跡與底片相切時底片轉(zhuǎn)過的角度；

(3)若將偏轉(zhuǎn)磁場改為半徑R＝L，圓心在O1處的圓形磁場，磁感應強度大小仍為B，磁場方向垂直于紙面向里，磁場邊界與直線MN相切于O點，如圖乙所示。兩個離子能否打到底片上？若能，求離子離開磁場后運動到底片的時間？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為勻強電場中的一組等間距的豎直直線，一個帶電粒子從A點以一定的初速度斜向上射入電場，結(jié)果粒子沿初速度方向斜向右上方做直線運動，則下列說法正確的是（　�。�

A.若豎直直線是電場線，電場的方向一定豎直向上

B.若豎直直線是電場線，粒子沿直線向上運動過程動能保持不變

C.若豎直直線是等勢線，粒子一定做勻速直線運動

D.若豎直直線是等勢線，粒子沿直線斜向上運動過程電勢能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，另一個相同的帶電小球B固定于O點的正下方，已知細線長L，O到B點的距離也為L，平衡時，BO與AO間的夾角為45°，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（　　）

A.細線對A球的拉力等于庫侖力和重力的合力，因此拉力大于重力

B.兩球之間的庫侖力大小為

C.A球漏了少量電后，細線對A球的拉力減小

D.A球漏了少量電后，B球?qū)?/span>A球的庫侖力增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了驗證機械能守恒定律，同學們設計了如圖甲所示的實驗裝置：

（1）實驗時，一組同學進行了如下操作：

①用天平分別測出重物A、B的質(zhì)量M1和M2 (A的質(zhì)量含擋光片、B的質(zhì)量含掛鉤，且M2>M1)，用螺旋測微器測出擋光片的寬度d，測量結(jié)果如圖丙所示，則d=___mm；

②將重物A、B用繩連接后，跨放在定滑輪上，一個同學用手托住重物B，另一個同學測量出____(填“A的上表面”“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h，之后釋放重物B使其由靜止開始下落；

③記錄擋光片經(jīng)過光電門的時間Δt。

（2）如果系統(tǒng)(重物A、B)的機械能守恒，應滿足的關系式為____ (用質(zhì)量M1、M2，重力加速度為g，經(jīng)過光電門的時間為Δt，擋光片的寬度d和距離h表示結(jié)果)。

（3）實驗進行過程中，有同學對實驗作了改進，如圖乙所示，在B的下面掛上質(zhì)量為m的鉤碼，讓M1=M2=m，經(jīng)過光電門的速度用v表示，距離用h表示，仍釋放重物B使其由靜止開始下落，若系統(tǒng)的機械能守恒，則有=_____(已知重力加速度為g)。

（4）為提高實驗結(jié)果的準確程度，以下建議中確實對提高準確程度有作用的是（______）

A.繩的質(zhì)量要輕且盡可能光滑

B.在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好

C.盡量保證重物只沿豎直方向運動，不要搖晃

D.擋光片的寬度越小越好

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