【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)用光滑鋼管彎成的“9”字形固定軌道與水平桌面的右端相接, “9”字全高 H0.8 m,“9”字上半部分四分之三圓弧半徑為 R0.2 m,鋼管的內(nèi)徑大小忽 略不計(jì)。桌面左端固定輕質(zhì)彈簧,開始彈簧處于鎖定狀態(tài),其右端處于 A 位置,此時(shí)彈簧具有 的彈性勢(shì)能為 Ep2.16 J,將質(zhì)量 m0.1 kg 的可看作質(zhì)點(diǎn)的小球放在 A 位置與彈簧相接觸, 解除彈簧鎖定后,小球從 A 被彈出后經(jīng)過 B 點(diǎn)進(jìn)入“9”字形軌道最后從 D 點(diǎn)水平拋出,AB 間水平距離為 L1.2 m,小球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ0.3,重力加速度 g 10 m/s2,不 計(jì)空氣阻力,假設(shè)水平地面足夠長(zhǎng),試求:

(1)彈簧解除鎖定后,小球到 B 點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn) C 時(shí)對(duì)軌道的作用力;

(3)若小球從“9”字形軌道 D 點(diǎn)水平拋出后,第一次與地面碰撞前速度方向與水平地面傾角 θ45°,每一次與地面碰撞過程中小球水平速度分量保持不變,小球彈 起來的豎直速度分量減小為碰撞前的一半,直到最后沿著水平地面滾動(dòng),求小球開始沿地面滾 動(dòng)的位置與 D 點(diǎn)的水平距離以及碰撞過程中小球損失的機(jī)械能。

【答案】(1)6m/s(2) 9N;(3) 8.4m1.4J。

【解析】

(1)彈簧接觸鎖定后,由能量守恒定律得

vB=6m/s

(2)小球有BC運(yùn)動(dòng)

C點(diǎn)

解得

FN=9N

由牛頓第三定律,對(duì)軌道的作用力為9N,方向豎直向上
(2)小球由BD運(yùn)動(dòng)

第一次到達(dá)地面時(shí)

豎直方向

解得

h=1.4m

小球離開D點(diǎn)直到最后在水平地面做直線運(yùn)動(dòng)在豎直方向運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

代入解得

小球離開D點(diǎn)直到最后在水平地面做直線運(yùn)動(dòng)在水平方向

x=vDt=8.4m

損失的機(jī)械能為

E=mgh=1.4J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】荷蘭“Mars One”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃。假設(shè)登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程。已知引力常量為G,則下列說法不正確的是( 。

A.飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),運(yùn)行的周期

B.飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

C.飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ,需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣

D.若軌道Ⅰ貼近火星表面,已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的角速度,可以推知火星的密度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面體ABC放在水平桌面上,其傾角為37,其質(zhì)量為M=5kg.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=3kg的小物塊放在斜面上,并給予其一定的初速度讓其沿斜面向上或者向下滑動(dòng).已知斜面體ABC并沒有發(fā)生運(yùn)動(dòng),重力加速度為10m/s2,sin37=0.6.則關(guān)于斜面體ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小,下面給出的結(jié)果可能的有( )

A.N=50N,f=40NB.N=87.2N,f=9.6N

C.N=72.8N,f=0ND.N=77Nf=4N

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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的斜劈靜止在粗糙水平地面上,質(zhì)量為m的物塊正在M的斜面上勻速下滑,F(xiàn)在m上施加一個(gè)水平推力F,則在m的速度減小為零之前,下列說法正確的是

A. 加力F之后,mM之間的摩擦力變小

B. 加力F之后,mM之間的作用力不變

C. 加力F之后,M與地面之間產(chǎn)生靜摩擦力

D. 加力F前后,M與地面間都沒有摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖,打夯前先將樁料扶正立于地基上,樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為,樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放,讓夯錘自由下落,夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示,直線斜率。,則下列說法正確的是

A. 夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為

B. 夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為

C. 打完第一夯后,樁料進(jìn)入泥土的深度為

D. 打完第三夯后,樁料進(jìn)入泥土的深度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是_______

A.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間只有引力,沒有斥力,所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)

B.在毛細(xì)現(xiàn)象中,毛細(xì)管中的液面有的升高,有的降低,這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)

C.水面上的單分子油膜,在測(cè)量分子直徑d的大小時(shí)可把分子當(dāng)作球體處理

D.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性

E.分子間距離在小于范圍內(nèi),分子間距離減小時(shí),引力減小,斥力增大,分子力表現(xiàn)為斥力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是某女運(yùn)動(dòng)員一次十米跳水的快照,她從跳臺(tái)斜向上跳起,一段時(shí)間后落入較大的泳池中,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是  

A. 她運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度為零

B. 她上升過程處于超重狀態(tài),下降過程處于失重狀態(tài)

C. 她接觸到水后,由于受到水的阻力,立即開始做減速運(yùn)動(dòng)

D. 她從入水到停止下沉的過程中損失的機(jī)械能大于水的機(jī)械能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________;

A.斜槽軌道光滑

B.斜槽軌道末段水平

C.擋板高度等間距變化

D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

(2)為定量研究,建立以水平方向?yàn)?/span>軸、豎直方向?yàn)?/span>軸的坐標(biāo)系;

a.取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),將鋼球靜置于Q點(diǎn),鋼球的_______(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn);在確定軸時(shí)_______(選填“需要”或者“不需要”)軸與重錘線平行;

b.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn),也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖乙所示,在軌跡上取A、BC三點(diǎn),ABBC的水平間距相等且均為,測(cè)得ABBC的豎直間距分別是,則_______(選填“大于”、“等于”或者“小于”)?汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮_______(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>,結(jié)果用上述字母表示)。

(3)為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,同學(xué)們還提出了以下三種方案,其中可行的是_______;

A.從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱,拍攝照片,即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定初速度水平拋出,將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

(4)伽利略曾研究過平拋運(yùn)動(dòng),他推斷:從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈,如果不受空氣阻力,不論它們能射多遠(yuǎn),在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_______。

A.在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.在下落過程中機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,開口向上、豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)壁光滑,汽缸內(nèi)部的橫截面積為S,高度為h,汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m,厚度不計(jì)的活塞,活塞下端封閉一定質(zhì)量理想氣體。在汽缸內(nèi)A、處放置裝有力傳感器的小卡環(huán),卡環(huán)上表面與汽缸底的距離為0.5h。開始時(shí),活塞置于汽缸頂端,初始狀態(tài)溫度為T,外界大氣壓強(qiáng)大小為且保持不變。緩慢降低被封閉氣體的溫度,求:

①當(dāng)活塞恰好與卡環(huán)接觸但無壓力時(shí),被封閉氣體的溫度;

②當(dāng)傳感器顯示活塞對(duì)卡環(huán)的壓力為0.5mg時(shí),被封閉氣體的溫度。

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同步練習(xí)冊(cè)答案