【題目】如圖所示,水平面上某點固定一輕質(zhì)彈簧,A點左側(cè)的水平面光滑,右側(cè)水平面粗糙,在A點右側(cè)5m遠處(B)豎直放置一半圓形光滑軌道,軌道半徑R0.4m,連接處平滑,F(xiàn)將一質(zhì)量m0.1kg的小滑塊放在彈簧的右端(不拴接),用力向左推滑塊而壓縮彈簧,使彈簧具有的彈性勢能為2J,放手后,滑塊被向右彈出,它與A點右側(cè)水平面的動摩擦因數(shù)μ0.2,取g10m/s2。

(1)求滑塊經(jīng)過半圓形軌道最低點B處時對軌道的壓力;

(2)改變半圓形軌道的位置(左右平移),使得被彈出的滑塊到達半圓形軌道最高點C處時對軌道的壓力大小等于滑塊的重力,問A、B之間的距離應調(diào)整為多少?

【答案】(1)6N,方向豎直向下;(2)4m6m

【解析】

(1)對滑塊從釋放到經(jīng)過B點的運動過程中,由動能定理得

對滑塊經(jīng)過B點時,由牛頓第二定律得

解得

FN6N

由牛頓第三定律可知,滑塊對軌道的壓力大小為6N,方向豎直向下。

(2)對滑塊從釋放到經(jīng)過圓周軌道最高點的運動過程中,由動能定理得

對滑塊經(jīng)過C點時,由牛頓第二定律得

滑塊經(jīng)過軌道最高點C時對軌道的壓力可能豎直向下,也可能豎直向上,即軌道對滑塊可能是豎直向下的壓力,也可能是豎直向上的支持力,代入

FNmg

解得A、B之間的距離應調(diào)整為

xAB′4m

xAB′6m

練習冊系列答案
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【題目】下列說法中,正確的是 ( )

A. 一定質(zhì)量的物體,動能不變,則其速度一定也不變

B. 一定質(zhì)量的物體,速度不變,則其動能也不變

C. 一定質(zhì)量的物體,動能不變,說明物體運動狀態(tài)沒有改變

D. 一定質(zhì)量的物體,動能不變,說明物體所受的合外力一定為零

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【題目】下列說法中正確的是(  )

A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分

B.放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態(tài)及外部條件有關

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A.地球同步傾斜軌道衛(wèi)星可相對靜止在北京上空

B.地球同步傾斜軌道衛(wèi)星的軌道高度大于同步靜止軌道衛(wèi)星的軌道高度

C.所有同步衛(wèi)星繞地球運動的速率都一定小于中軌道衛(wèi)星繞地球運動的速率

D.質(zhì)量相等的中軌道衛(wèi)星與同步軌道衛(wèi)星相比,中軌道衛(wèi)星所具有的機械能較大

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【題目】研究小組的同學們用如圖所示的裝置探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關系之后,對此實驗又做了進一步的在實驗前通過墊塊已經(jīng)平衡了阻力,且砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車和車上砝碼的總質(zhì)量,若將小車(含車上砝碼)和砂(含砂桶)當成一個系統(tǒng)(包括地球),由靜止釋放小車后,下列說法中正確的是(  )

A.系統(tǒng)動量守恒,機械能守恒

B.系統(tǒng)動量不守恒,機械能守恒

C.系統(tǒng)動量守恒,機械能不守恒

D.系統(tǒng)動量不守恒,機械能不守恒

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【題目】廚房里的圓柱形玻璃瓶外壁沾上油污以后,若要將瓶子拿起,需要增加手握瓶子的壓力,F(xiàn)將瓶子拿起后懸停在空中,則下列說法中,正確的是( 。

A.手對瓶子的靜摩擦力大于瓶子所受的重力

B.手對瓶子的靜摩擦力等于瓶子所受的重力

C.增加手握瓶子的壓力目的是增大瓶子所受的靜摩擦力

D.手對瓶子的壓力越大,瓶子與手之間的動摩擦因數(shù)越大

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【題目】在光滑的水平面上方,有兩個磁感應強度大小均為B,方向相反的水平勻強磁場,如圖所示.PQ為兩個磁場的邊界,磁場范圍足夠大.一個邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框,以速度v垂直磁場方向從如圖實線位置開始向右運動,當線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中時,速度為,則下列說法正確的是(  )

A.此過程中通過線框截面的電荷量為

B.此時線框的加速度為

C.此過程中回路產(chǎn)生的電能為

D.此時線框中的電功率為

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【題目】如圖(a),長度L=0.8 m的光滑桿左端固定一帶正電的點電荷A,其電荷量Q=1.8×10-7 C,一質(zhì)量m=0.02 kg、帶電量為q的小球B套在桿上.將桿沿水平方向固定于某非均勻外電場中,以桿左端為原點,沿桿向右為x軸正方向建立坐標系.點電荷A對小球B的作用力隨B位置x的變化關系如圖(b)中曲線Ⅰ所示,小球B所受水平方向的合力隨B位置x的變化關系如圖(b)中曲線Ⅱ所示,其中曲線Ⅱ在0.16≤x≤0.20x≥0.40范圍可近似看做直線.:(靜電力常量k=9×109 N·m2/C2)

(1)小球B所帶電荷量q;

(2)非均勻外電場在x=0.3 m處沿細桿方向的電場強度大小E;

(3)在合電場中,x=0.4 mx=0.6 m之間的電勢差U。

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(1)從開始直到小球停止運動過程中,克服摩擦力做的功;

(2)小球第一次離槽上升距槽上沿的高度h。

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