【題目】某同學(xué)在設(shè)計(jì)連鎖機(jī)關(guān)游戲中，設(shè)計(jì)了如圖所示的起始觸發(fā)裝置，AB段是長(zhǎng)度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿，DE段是長(zhǎng)度為2R的水平桿，與AB桿稍稍錯(cuò)開(kāi)。豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置質(zhì)量為m的套環(huán)。每次將彈簧的長(zhǎng)度壓縮至P點(diǎn)后鎖定，設(shè)PB的高度差為h，解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出。在觸發(fā)器的右側(cè)有多米諾骨牌，多米諾骨牌的最高點(diǎn)Q和P等高，且與E的水平距離x=8R，已知彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能EP=9mgR，套環(huán)與水平桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，與其他部分的摩擦不計(jì)，重力加速度為g。求：

（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)達(dá)到桿最高點(diǎn)C處的速度大小。

（2）在上問(wèn)中當(dāng)套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)桿的作用力大小和方向

（3）若h可在R~6R連續(xù)可調(diào)，要使該套環(huán)恰好擊中Q點(diǎn)，則h需調(diào)節(jié)為多長(zhǎng)？

【答案】（1） （2）9mg（3）5R

【解析】（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：E＝mg(h+R)+mv2，E=9mgR
解得：v＝
（2）在最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)套環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+FC=m

解得：FC=9mg，方向豎直向下；
（3）套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程：
hR＝gt2
x=vEt
從P到E，根據(jù)能量守恒定律有：E＝mg(hR)+μmg2R+mvE2
聯(lián)立解得：h=5R

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】下列說(shuō)法正確的是_________。

A. 物體從外界吸收熱量的同時(shí)，物體的內(nèi)能可能在減小

B. 分子間的引力和斥力，當(dāng)時(shí)（為引力與斥力大小相等時(shí)分子間距離），都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快

C. 水黽（一種小型水生昆蟲(chóng)）能夠停留在水面上而不陷入水中是由于液體表面張力的緣故

D. 第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

E. 氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，從而使氣體的壓強(qiáng)一定增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一重力不計(jì)的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過(guò)程中容器始終保持靜止，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 容器受到的摩擦力不變

B. 容器受到的摩擦力逐漸增大

C. 水平力F可能不變

D. 水平力F必須逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“用插針?lè)y(cè)玻璃磚折射率“的實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚的ab邊與a′b′邊相互平行，aa′邊與bb′邊不平行．某同學(xué)在白紙上仔細(xì)畫(huà)出了玻璃磚的兩條邊線aa′和bb′，如圖所示．


（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在玻璃磚的一側(cè)插兩枚大頭針P1和P2以確定入射光線AO．接著，眼睛在玻璃磚的 ______ （選填“同一側(cè)”、“另一側(cè)”）觀察所插的兩枚大頭針P1和P2，同時(shí)通過(guò)插第三、第四枚大頭針來(lái)確定從玻璃磚射出的光線．
（2）實(shí)驗(yàn)中是否要求四枚大頭針的針帽在同一視線上？ ______ （填“是”或“否”）
（3）下列操作可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 ______ （填字母代號(hào)）
A．適當(dāng)增大大頭針P1、P2的間距
B．選擇玻璃磚相互平行的ab、a′b′邊來(lái)測(cè)量
C．選用盡可能細(xì)的筆畫(huà)線
D．使AO的入射角接近于90°．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究，于1922年榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．若一束粒子（不計(jì)重力）由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法中不正確的是（ ）

A.該束粒子帶正電
B.速度選擇器的上極板帶正電
C.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大
D.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷 越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一小車(chē)上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定，下端連接一質(zhì)量為m的小球P，橫桿右邊用一根細(xì)線吊一相同的小球Q．當(dāng)小車(chē)沿水平面做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向的夾角為α．已知θ＜α，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是

A. 小車(chē)一定向右做勻加速運(yùn)動(dòng)

B. 輕桿對(duì)小球P的彈力沿輕桿方向

C. 小球P受到的合力不一定沿水平方向

D. 小球Q受到的合力大小為mgtanα

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】近幾年，我國(guó)的航天事業(yè)取得了舉世矚目的成績(jī)，假設(shè)在某次月球探測(cè)活動(dòng)中，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。月球半徑為R。則下列判斷正確的是

A. 飛船在A點(diǎn)變軌時(shí)，應(yīng)點(diǎn)火加速

B. 飛船在軌道I上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度

C. 飛船在軌道Ⅱ上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，飛船由A到B機(jī)械能減小

D. 飛船在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期大于在軌道Ⅲ的運(yùn)行周期，小于在軌道Ⅰ上運(yùn)行周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩車(chē)在平直公路上比賽，某一時(shí)刻，乙車(chē)在甲車(chē)前方L1=11m處，乙車(chē)速度v乙=60m/s，甲車(chē)速度v甲=50m/s，此時(shí)乙車(chē)離終點(diǎn)線尚有L2=600m，如圖所示．若甲車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=2m/s2，乙車(chē)速度不變，不計(jì)車(chē)長(zhǎng)．

（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間甲、乙兩車(chē)間距離最大，最大距離是多少？

（2）到達(dá)終點(diǎn)時(shí)甲車(chē)能否超過(guò)乙車(chē)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平面上有質(zhì)量為ma的物體a和質(zhì)量為mb的物體b，分別在水平推力Fa和Fb作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后都撤去推力，兩個(gè)物體都將再運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停下。兩物體運(yùn)動(dòng)的v–t圖線如圖所示，圖中線段AC∥BD。則以下說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若ma > mb，則Fa < Fb，且物體a克服摩擦力做功小于物體b克服摩擦力做功

B. 若ma > mb，則Fa> Fb，且物體a克服摩擦力做功大于物體b克服摩擦力做功

C. 若ma < mb，則可能Fa < Fb，且物體a所受摩擦力的沖量大于物體b所受摩擦力的沖量

D. 若ma < mb，則可能Fa > Fb，且物體a所受摩擦力的沖量小于物體b所受摩擦力的沖量

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