(14分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點,自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.5m的圓環(huán),MN為其豎直直徑,P點到桌面的豎直距離h=2.4m。用質(zhì)量m1=1.0kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點,物塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,CB=0.5m,BD=2.5m,釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點。現(xiàn)用同種材料、質(zhì)量為m2=0.1kg的物塊仍將彈簧緩慢壓縮到C點釋放,物塊從桌面右端D飛離后,由P點沿切線落入圓軌道(g=10m/s2)。求:
(1)物塊m2飛離桌面的速度大小
(2)物塊m2在圓軌道P點時對軌道的壓力大小
(3)物塊m2的落地點與M點間的距離
(1)(2)(3)
(1)…1分,      …1分
…1分
(2)由D到P: 平拋運動…1分,
…1分,         且vP="8" m/s …1分,
OP與MN夾角θ=600…1分。
在P點:…1分        ,FP=13.3N…1分,
由牛頓第三定律,得:m2對軌道的壓力大小為: …1分。
(3)       由P到M: …1分,
…1分,        …1分,
…2分
本題考查功能關(guān)系的應(yīng)用,根據(jù)放的第一個物體運動到B點速度減小到零,由能量守恒可判斷彈簧的彈性勢能完全用于克服阻力做功,放第二個物體后,彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能和克服阻力做功,由能量守恒可求得到達(dá)D點時的速度,即為平拋運動的初速度,根據(jù)平拋運動中豎直方向的自由落體可求得落在P點時豎直分速度大小,由速度的合成與三角函數(shù)關(guān)系可求得落在P點時的速度方向,在P點由沿著半徑方向的合力提供向心力可求得支持力大小,由P點到M點,只有重力做功,找到初末狀態(tài)由動能定理可求得M點速度大小,再由平拋運動規(guī)律求得物塊m2的落地點與M點間的距離
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一質(zhì)量為m=2kg的小滑塊,從半徑R=1.25m的光滑圓弧軌道上的A點由靜止滑下,圓弧軌道豎直固定,其末端B切線水平。a、b兩輪半徑r=0.4m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)µ=0.1,傳送帶右端點C距水平地面的高度h=1.25m,E為C的豎直投影點。g取10m/s2,求:

(1)當(dāng)傳送帶靜止時,若滑塊恰能在b輪最高點C離開傳送帶而不是沿b輪表面滑下,則BC兩點間的距離是多少?
(2)當(dāng)a、b兩輪以某一角速度順時針轉(zhuǎn)動時,滑塊從C點飛出落到地面D點,已知CD兩點水平距離為3m。試求a、b兩輪轉(zhuǎn)動的角速度和滑塊與傳送帶間產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,2011年5月27日在國際泳聯(lián)大獎賽羅斯托克站中,中國選手彭健烽在男子3米板預(yù)賽中以431.60分的總成績排名第一,晉級半決賽。若彭健烽的質(zhì)量為m,他入水后受到水的阻力而做減速運動,設(shè)水對他的阻力大小恒為F,在水中下降高度h的過程中,他的(g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?br />
A.重力勢能減少了mghB.動能減少了Fh
C.機(jī)械能減少了(F+mg)hD.機(jī)械能減少了Fh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場中,一絕緣細(xì)線的一端固定在O點,另一端系一帶正電的小球,小球在只受重力、電場力、繩子的拉力作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動,小球所受的電場力大小等于重力大。容^a、b、c、d這四點,小球 ( 。
A.在最高點a處的動能最小
B.在最低點c處的機(jī)械能最小
C.在水平直徑右端b處的機(jī)械能最大
D.在水平直徑左端d處的機(jī)械能最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖所示,拋物線的方程是y=x2,下半部處在一個水平方向的勻強(qiáng)磁場中,磁場的上邊界是y=a的直線(圖中虛線所示),一個小金屬環(huán)從拋物線上y=by>a)處以速度v沿拋物線下滑,假設(shè)拋物線足夠長,金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是(    )
A.mgbB.
C.mg(b-a)D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊A、B,A通過一輕質(zhì)彈簧與一豎直的墻面連接,B足夠長,并放置在水平面上,A與B間動摩擦因數(shù)為μ1,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,且μ1<2μ2。彈簧開始時處于原長,運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個較大的水平恒力F作用后,物塊A從靜止開始向右運動,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,則下列說法中正確的有:

A.物塊A向右做變加速運動,物塊B向右做勻加速直線運動
B.當(dāng)物塊A的速度最大時,水平恒力F與彈簧的彈力不相等
C.當(dāng)物塊A速度最大時,由彈簧、物塊A和物塊B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能最大
D.在物塊A從開始運動到速度再次為零的過程中,水平恒力F所做的功等于彈簧的彈性勢能增加與物塊A的動能增加之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖18所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相切,半圓形導(dǎo)軌的半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運動恰能到達(dá)最高點C.(不計空氣阻力)試求:
 
(1)物體在A點時彈簧的彈性勢能;
(2)物體從B點運動至C點的過程中阻力所做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的位置與B點的距離                                                  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)一勁度系數(shù)k=800 N/m的輕質(zhì)彈簧兩端分別連接著質(zhì)量均為12 kg的物體A、B,將它們豎直靜止放在水平面上,如圖14所示.現(xiàn)將一豎直向上的變力F作用在A上,使A開始向上做勻加速運動,經(jīng)0.40 s物體B剛要離開地面.g=10.0 m/s2,試求:
(1)物體B剛要離開地面時,A物體的速度vA;                            
(2)物體A重力勢能的改變量;
(3)彈簧的彈性勢能公式:Epkx2,x為彈簧的形變量,則此過程中拉力F做的功為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,長為l、質(zhì)量為m、 粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端平齊。用細(xì)線將物塊與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運動,直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達(dá)地面),在此過程中     (    )
A.物塊的機(jī)械能逐漸增加
B.軟繩重力勢能共減少了
C.物塊減少的重力勢能等于軟繩克服摩擦力所做的功
D.軟繩減少的重力勢能小于其增加的動能與克服摩擦力所做的功之和

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同步練習(xí)冊答案