【題目】如圖所示，一游戲裝置由安裝在水平面上的固定輕質(zhì)彈簧、豎直圓軌道（在最低點(diǎn)E分別與水平軌道EO和EA相連）、高度可調(diào)的斜軌道AB組成，各部分平滑連接。某次游戲時(shí)，滑塊從高為h=1. 0m的斜軌道AB端點(diǎn)B由靜止釋放，沿斜軌道下滑經(jīng)過圓軌道后壓縮彈簧，然后被彈出，再次經(jīng)過圓軌道并滑上斜軌道，循環(huán)往復(fù)。已知圓軌道半徑r=0. 1m，滑塊質(zhì)量m=20g且可視為質(zhì)點(diǎn)，CA長，EO長，滑塊與AB、EO之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，滑塊與其它軌道摩擦及空氣阻力忽略不計(jì)，g取10m/s2。

（1）求滑塊第一次過最高點(diǎn)F時(shí)對軌道的壓力大��；

（2）求彈簧獲得的最大彈性勢能EP；

（3）調(diào)節(jié)斜軌道的高度h，使滑塊從B點(diǎn)下滑后，只通過最高點(diǎn)F一次，且不脫離軌道，則h的大小范圍。

【答案】（1）2.2N；（2）0.13J；（3）

【解析】

（1）從滑塊從高為h=1. 0m的斜軌道AB端點(diǎn)B由靜止釋放到滑塊第一次過最高點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得

在最高點(diǎn)，由向心力公式得

聯(lián)立解得：

F=2.2N

（2）滑塊從高為h=1. 0m的斜軌道AB端點(diǎn)B由靜止釋放到彈簧獲得的最大彈性勢能過程中，由能量守恒定律得

（3）①從滑塊從高為h1斜軌道靜止釋放恰好能通過最高點(diǎn)F，由動(dòng)能定理得

在最高點(diǎn)，由向心力公式得

聯(lián)立解得：

②要求只通過F點(diǎn)一次，壓鎖彈簧后彈開再次到達(dá)圓心等高點(diǎn)時(shí)，h取最大值，滑塊從B到壓縮彈簧后彈開再到圓心等高點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得

解得：

只通過F點(diǎn)一次，且不脫離軌道，則h的大小范圍為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一根長陶瓷管，表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜，管的兩端有導(dǎo)電箍M和N，如圖1所示。用多用表電阻擋測得MN間的電阻膜的電阻約為100Ω，陶瓷管的直徑遠(yuǎn)大于電阻膜的厚度。某同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)了一個(gè)測量該電阻膜厚度d的實(shí)驗(yàn)。

A．米尺(最小分度為mm)；

B．游標(biāo)卡尺(游標(biāo)為20分度)；

C．電流表A1(量程0～30mA，內(nèi)阻約1)；

D．電流表A2(量程0～100mA，內(nèi)阻約0.3)；

E．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約3k)；

F．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約15k)；

G．滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～10，額定電流1A)；

H．滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～1.5K，額定電流0.01A)；

I．電源E(電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻可不計(jì))；

J．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

①他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l=10.00cm，用20分度游標(biāo)卡尺測量該陶瓷管的外徑，其示數(shù)如圖2所示，該陶瓷管的外徑D=_______cm

②為了比較準(zhǔn)確地測量電阻膜的電阻，且調(diào)節(jié)方便，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_______，電壓表_______，滑動(dòng)變阻器_______。（填寫器材前面的字母代號(hào)）

③在方框內(nèi)畫出測量電阻膜的電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖______________。

④若電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，鍍膜材料的電阻率為，計(jì)算電阻膜厚度d的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：d=___________（用所測得的量和已知量的符號(hào)表示）。

⑤常用的金屬膜電阻的阻值小到幾歐，大到幾萬歐，應(yīng)用十分廣泛。例如我們經(jīng)常在電源插座上看到指示燈，其中就用到了這種電阻。根據(jù)下面的電路原理圖，請你判斷這里使用的電阻較小還是較大，并說明你判斷的依據(jù)______________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，以O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，等邊三角形OMN內(nèi)部存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，三角形外側(cè)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1×10－18kg，電荷量q=+1×10－15C的帶電微粒從坐標(biāo)為(0，－0.5m)的Q點(diǎn)，以某一初速度v0沿某一方向入射，從x軸上的P點(diǎn)以v=200m/s的速度垂直x軸進(jìn)入三角形區(qū)域。同時(shí)，將電場換成垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(如圖乙所示)，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。已知三角形的邊長L=4m，O、P兩點(diǎn)間距離為d=1m，重力不計(jì)。求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小及帶電微粒的初速度大��；

(2)若兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T，求該微粒在乙圖中運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的時(shí)間；

(3)乙圖中若微粒能再次回到P點(diǎn)，則兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一繩子Ox上有—系列的質(zhì)點(diǎn)A、B、C……，相鄰質(zhì)點(diǎn)的間距離均為0.2m。當(dāng)t = 0時(shí)，波源A從平衡位置開始向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.4s剛好第一次回到平衡位置，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E剛好開始振動(dòng)。若波源簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅為3cm，則下列說法正確的是 ________

A．波的傳播速度為2m/s，周期為0.4s

B．波的頻率為1.25Hz，波長為1.6m

C．t = 0.6s，質(zhì)點(diǎn)G剛好開始振動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F的加速度方向向下

D．在0~0.8s內(nèi)，波源A的路程為1.6m

E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)K處于波谷時(shí)，質(zhì)點(diǎn)G一定處于波峰

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，下列說法正確的是

A.力F對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

B.力F對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力所做的功之和

C.木箱增加的機(jī)械能等于力F、重力及摩擦力對木箱所做的功之和

D.木箱增加的動(dòng)能等于力F、重力及摩擦力對木箱所做的功之和

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，“ ”形框架由光滑的豎直桿和粗糙的水平桿組成。L1、L2為不可伸長的輕繩，P、Q是兩個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的小球。輕繩L1的左端A套在豎直桿上，可沿桿自由移動(dòng)。小球P穿在水平桿上，在桿的B點(diǎn)位置靜止不動(dòng)�，F(xiàn)把小球P向右移動(dòng)一小段距離，兩小球仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。與移動(dòng)前相比，下列說法正確的是（　�。�

A.輕繩L1的拉力不變B.輕繩L2的拉力變大

C.水平桿對小球P的支持力變小D.水平桿對小球P的摩擦力變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束平行單色光從空氣垂直入射到等腰三棱鏡的AB面上，AB和AC邊長相等，頂角為，底邊BC長為，這種單色光在三棱鏡中的的折射率為n＝. 在三棱鏡右側(cè)有一足夠大的豎直光屏垂直于BC，光屏到C點(diǎn)的距離為. 求光屏上光斑的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離。（，結(jié)果可以帶根號(hào)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】近年來，智能手機(jī)的普及使“低頭族”應(yīng)運(yùn)而生．近日研究發(fā)現(xiàn)，玩手機(jī)時(shí)，就有可能讓頸椎承受多達(dá)60磅(約270 N)的重力，相當(dāng)于給頸椎掛兩個(gè)大西瓜，比一個(gè)7歲小孩還重．不當(dāng)?shù)淖藙菖c一系列健康問題存在關(guān)聯(lián)，如背痛、體重增加、胃病、偏頭痛和呼吸道疾病等．當(dāng)人體直立時(shí)，頸椎所承受的壓力等于頭部的重力，但當(dāng)?shù)皖^時(shí)，頸椎受到的壓力會(huì)隨之變化．現(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖的模型：重心在P點(diǎn)的頭部，在可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止．當(dāng)?shù)皖^時(shí)，頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為60°，此時(shí)，頸椎受到的壓力約為直立時(shí)頸椎受到的壓力的(　　)

A.3.3倍B.4.2倍C.2.8倍D.2.0倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力)，從較強(qiáng)磁場區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的

A. 線速度大小減小，角速度減小 B. 向心加速度大小變小，周期變小

C. 軌道半徑增大，洛倫茲力大小增大 D. 軌道半徑增大，角速度減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案