【題目】如圖所示，半徑為R的光滑半圓形軌道豎直固定且與水平地面相切于A點(diǎn)，在其右側(cè)一定水平距離處固定一個(gè)傾角為的斜面體，斜面體的頂端C離地面高度為h（2R＞h），底端E固定一輕質(zhì)彈簧，原長(zhǎng)為DE，斜面CD段粗糙而DE段光滑.現(xiàn)給一質(zhì)量為m的小物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）一個(gè)水平初速度，從A處進(jìn)入圓軌道到達(dá)最高點(diǎn)B，離開最高點(diǎn)B后恰能落到斜面體頂端C處，且速度方向恰好平行于斜面，小物塊沿斜面下滑壓縮彈簧后又沿斜面向上返回，第一次恰能返回到最高點(diǎn)C。小物塊與斜面CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計(jì)小物塊碰撞彈簧時(shí)的機(jī)械能損失。求：

（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力；

（2）彈簧的原長(zhǎng)DE。

【答案】（1），方向豎直向上；（2）

【解析】

（1）小球B到C做平拋運(yùn)動(dòng)

=2g（2R-h）

在C點(diǎn)時(shí)

在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得

F+mg=

由以上各式解得

由牛頓第三定律，物塊在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為，方向豎直向上

（2）在C點(diǎn)，速度

從C點(diǎn)又返回C點(diǎn)，由動(dòng)能定理

由幾何知識(shí)得

CE=

彈簧的原長(zhǎng)DE=CE-LCD

由以上各式解得

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】2020年5月5日，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)首飛成功，將載人飛船試驗(yàn)船送入預(yù)定軌道后，試驗(yàn)船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，淄博的40余種蔬菜種子在飛船中進(jìn)行航天育種。未來月球探測(cè)器、火星探測(cè)器和載人空間站都要靠長(zhǎng)征五號(hào)來發(fā)射升空。以下判斷中正確的是（　�。�

A.同一火箭，在文昌航天發(fā)射場(chǎng)（北緯19.6度）時(shí)的有效載荷大于西昌航天發(fā)射場(chǎng)（北緯28.2度）的有效載荷

B.試驗(yàn)船的繞地運(yùn)行速度大于7.9km/s

C.在繞地球飛行的試驗(yàn)船內(nèi)培養(yǎng)出的蔬菜的根，其生長(zhǎng)方向應(yīng)是指向地球的方向

D.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于7.9km/s，且小于11.2km/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊界線，速率不同的同種帶電粒子從點(diǎn)沿方向同時(shí)射入磁場(chǎng)。其中穿過點(diǎn)的粒子速度與垂直；穿過點(diǎn)的粒子速度與成角，設(shè)粒子從運(yùn)動(dòng)到、所需時(shí)間分別為和，則為（重力不計(jì)）（ ）

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為的物體A以一定的初速度沿粗糙斜面上滑，物體A在上滑過程中受到的力有( )

A.向上的沖力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

B.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力

C.重力、斜面的支持力、下滑力

D.重力、對(duì)斜面的正壓力、沿斜面向下的摩擦力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是利用自由落體運(yùn)動(dòng)來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50Hz的交流電源。則：

（1）在該實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際上存在著各種阻力的影響，這是屬于實(shí)驗(yàn)中的__________（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差。

（2）某同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，選出了一條比較理想的紙帶，如圖所示，其中，O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)。已知重物的質(zhì)量為2.00kg，取g=9.80m/s2。在OB段運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=__________J；重物的動(dòng)能增加量△Ek=__________J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在水平桌面上方區(qū)域內(nèi)，存在豎直向上、電場(chǎng)強(qiáng)度E=的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在過桌面左邊緣的虛線PQ上方存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線PQ與水平桌面成45°角.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量m1=2.0×10-3kg、帶正電q=+4.0×10-3C的小物塊A靜置在桌面上，質(zhì)量m2=1.0×10-3kg、不帶電的絕緣小物塊B，從與A相距L=2.0m處的桌面上，以v0=5.0m/s的初速度向左運(yùn)動(dòng)，物塊A、B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.4，二者在桌面上發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰撞后B反彈的速vB=1.0m/s，A向左運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，g取10m/s2。求：

（1）碰撞后A的速度；

（2）A從進(jìn)入磁場(chǎng)到再次回到桌面上所用的時(shí)間；

（3）若經(jīng)過一段時(shí)間后A、B在桌面上相遇，那么，碰撞前A與桌面左邊緣的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界過原點(diǎn)O和y軸的點(diǎn)a（0，L）。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子（不計(jì)重力）從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)，此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°，則下列說法正確的是（　�。�

A.電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

B.ab長(zhǎng)度為2L

C.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

D.磁場(chǎng)區(qū)域圓心的坐標(biāo)為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】垃圾分類是社會(huì)文明水平的一個(gè)重要體現(xiàn)，是一種“新時(shí)尚”。電子產(chǎn)品多是屬于有害垃圾，某�？萍忌鐖F(tuán)成員卻把這些垃圾變“害”為“利”，同時(shí)提升自己解決實(shí)際問題的能力。他們收集了一個(gè)手機(jī)廢電池（電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱值為3.7V，允許最大放電電流為100mA）、舊臺(tái)燈中的電容器（用C表示）等電子元件，又在實(shí)驗(yàn)室找到下列器材：

A．電流表A（量程100mA，內(nèi)阻很�。�

B．滑動(dòng)變阻器R1（0～2k，額定電流0.1A）

C．電阻箱R2（0-999.9）

D．單刀單擲開關(guān)（S1）一只，單刀雙擲開關(guān)（S2）一只，導(dǎo)線若干

E．電流傳感器（與電腦相連，能描繪出電流隨時(shí)間變化的圖線）

(1)選用上述器材測(cè)量廢電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r：

①在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖____________（標(biāo)注所選用器材符號(hào)）

②該社團(tuán)的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)，然后通過作出如圖所示的線性圖象處理數(shù)據(jù)，則電源電動(dòng)勢(shì)為_____V，內(nèi)電阻為_____。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

(2)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，他們利用上述器材設(shè)計(jì)了如下圖所示的電路，來判斷收集到的電容器是否損壞。閉合開關(guān)S1，如果電容器沒有損壞關(guān)于電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，下列說法正確的是_____。

A．不偏轉(zhuǎn)

B．偏轉(zhuǎn)至最右邊

C．偏轉(zhuǎn)至中間刻度

D．偏轉(zhuǎn)一下又返回最左邊

(3)如果電容器沒有損壞，同學(xué)們想估測(cè)該電容器的電容。用上述器材連成如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量，步驟如下：

①先使開關(guān)S2與1端相連，電源給電容器充電（充滿）；

②開關(guān)S2再擲向2端，電容器放電，此時(shí)電路中有短暫的電流，傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的i-t曲線如圖乙所示；

③根據(jù)圖象估算出電容器在全部放電過程中釋放的電荷量。則該電容器的電容C為_____F。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,光滑水平面上放一質(zhì)量M=3kg,長(zhǎng)為L=1m的木板,板上最右端放一質(zhì)量為m=1kg的小物塊,接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,今對(duì)木板施加一水平向右的拉力F。

(1)要使木板能從物塊下面抽出來,作用在木板上至少需要用多大的力?

(2)如果拉力F=10 N,且恒定不變,則小物塊所能獲得的最大速率是多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案