【題目】如圖所示,半徑R0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi),軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ30°,下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與光滑水平面相切,一根輕質(zhì)彈簧的右端連接著M=0.3 kg的滑塊靜止在平面上。質(zhì)量m0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v02 m/s的速度被水平拋出,恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)(g10 m/s2)。求:

1)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小;

2)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;

3)彈簧的彈性勢(shì)能的最大值Epm。

【答案】(1) 2 30.8J

【解析】試題分析:(1)小物塊從AB做平拋運(yùn)動(dòng),恰好從B端沿切線方向進(jìn)入軌道,速度方向沿切線方向,根據(jù)幾何關(guān)系求得速度的大;(2)小物塊由B運(yùn)動(dòng)到C,據(jù)機(jī)械能守恒求出到達(dá)C點(diǎn)的速度,再由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大。3)小物塊從B運(yùn)動(dòng)到D,根據(jù)能量關(guān)系列式求解彈簧的彈性勢(shì)能的最大值

(1)小物塊恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道,做平拋運(yùn)動(dòng)

由幾何關(guān)系有:

(2)小物塊由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律有:

C點(diǎn)處,由牛頓第二定律有:

聯(lián)立解得:F=8 N
根據(jù)牛頓第三定律,小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為8N.

(3)小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),由能量守恒定律有:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】司南是中國(guó)古代辨別方向用的一種儀器,據(jù)近代考古學(xué)家猜測(cè),司南是用天然磁鐵礦石琢成一個(gè)勺形的東西,放在一個(gè)光滑的盤(pán)上,盤(pán)上刻著方位,可以辨別方向,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A. 司南不可能僅具有一個(gè)磁極

B. 司南能夠指向南北,說(shuō)明地球具有磁場(chǎng)

C. 司南的指向會(huì)受到附近銅塊的干擾

D. 在司南正上方附近沿勺柄方向放置一直導(dǎo)線,導(dǎo)線通電時(shí)司南會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】以下說(shuō)法正確的是

A. 可知電場(chǎng)中中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EF成正比

B. 磁場(chǎng)中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,等于長(zhǎng)為L,通過(guò)電流I的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力FIL乘積的比值

C. 公式,其中電容器的電容c與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)

D. 可知,同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大,則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平板車(chē)靜止在光滑的水平面上,一個(gè)四分之一圓弧軌道固定在平臺(tái)上,平臺(tái)的上表面與平板車(chē)的上表面在同一水平面上,圓弧軌道的底端與平臺(tái)左端對(duì)齊且與平臺(tái)表面相切,平板車(chē)長(zhǎng)為L=3.42m、質(zhì)量為2kg,車(chē)的右端離平臺(tái)左端距離為x=2m。質(zhì)量為1kg的物塊以初速度v0=6m/s從車(chē)的左端滑上小車(chē),物塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,平板車(chē)與平臺(tái)相碰后立即靜止,物塊滑上圓弧軌道并從圓弧軌道上滑下重新滑上平板車(chē),最終與平板車(chē)以 m/s的共同速度向左運(yùn)動(dòng),重力加速度為g=10m/s2,滑塊可看作質(zhì)點(diǎn),求:

(1)平板車(chē)與平臺(tái)相碰前一瞬間,車(chē)的速度大小;

(2)物塊從滑上平板車(chē)到剛滑上圓弧軌道所用的時(shí)間;

(3)整個(gè)過(guò)程物塊與平板車(chē)、與圓弧軌道因摩擦產(chǎn)生的熱量分別為多少。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是______

A.氣體放出熱量,其分子的平均動(dòng)能可能增大;

B.布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng),但它可以說(shuō)明液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);

C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大;

D.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,但違反了熱力學(xué)第一定律;

E.某氣體的摩爾體積為V,每個(gè)分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知干電池的電動(dòng)勢(shì)為.下列說(shuō)法正確的是(

A. 用電壓直接連接干電池的兩極,測(cè)量得到的電壓等于該電池的電動(dòng)勢(shì)的大小

B. 當(dāng)外電路閉合時(shí),在內(nèi)有的電荷量通過(guò)該電池

C. 當(dāng)外電路閉合時(shí),每當(dāng)的電荷量通過(guò)干電池,則該電池就能提供的電能

D. 當(dāng)外電路閉合時(shí),在內(nèi)該電池能提供的電能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、光電門(mén)等組成。實(shí)驗(yàn)時(shí),將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平并接通兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器,然后充氣,把滑塊2靜止放在氣墊導(dǎo)軌的中間,讓滑塊1以一定的初速度去碰撞滑塊2。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:滑塊1通過(guò)光電門(mén)1的擋光時(shí)間為,反彈后再次通過(guò)光電門(mén)1的擋光時(shí)間為;滑塊2通過(guò)光電門(mén)2的擋光時(shí)間為.測(cè)出擋光片的寬度,測(cè)得滑塊1總質(zhì)量為m1,滑塊2總質(zhì)量為m2;

(1)若測(cè)擋光片的寬度時(shí),用如下圖所示的精確度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)得擋光片的寬度為4.75mm,這時(shí)候游標(biāo)尺的第______條刻度線(0刻度除外)與主尺上的_______mm刻度線對(duì)齊。

(2)在誤差允許范圍內(nèi),若表達(dá)式____________成立,即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(用已知符號(hào)表示)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,MNM/N/之間為一豎直方向的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)區(qū),可對(duì)置于其中的物體產(chǎn)生一個(gè)豎直方向恒定的風(fēng)力。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)斜向上拋出,小球?qū)⒀貓D示軌跡擊中P點(diǎn)。若將風(fēng)力等值反向,小球拋出時(shí)初速度不變,則可垂直于M/N/擊中M/N/Q點(diǎn)(未畫(huà)出)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 開(kāi)始時(shí)風(fēng)力豎直向下

B. 小球在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度

C. 小球在AP間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于在AQ間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

D. 在開(kāi)始情況下,若僅增大小球質(zhì)量m,小球可能垂直擊中Q點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一固定直桿AB長(zhǎng)為L=2m,與豎直方向的夾角為θ=53°,一質(zhì)量為m=4kg,電荷量為q=+3×10-5 C的小球套在直桿上,將小球從A端靜止釋放,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=.直桿所在處空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E =1×106N/C。重力加速度g=10m/s2

(1) 求小球下滑過(guò)程所受摩擦力的大小

(2) 求小球下滑至桿的B端時(shí)的速度大小v1;

(3)桿與豎直方向的夾角不同,小球滑至桿的B端時(shí)的速度大小不同。當(dāng)桿與豎直方向的夾角為某一值時(shí),小球滑至B端具有最大的速度,求此夾角以及相應(yīng)的小球滑至B端的速度大小。

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同步練習(xí)冊(cè)答案