【題目】圖為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧．投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚(yú)餌，解除鎖定，彈簧可將魚(yú)餌彈射出去．設(shè)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零．不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能．已知重力加速度為g．求：

（1）彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；

（2）已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO′在90°角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚(yú)餌，魚(yú)餌的質(zhì)量在m到m之間變化，且均能落到水面．持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，魚(yú)餌能夠落到水面的最大面積S是多少？

【答案】（1）（2）

【解析】

(1)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供，則

解得

彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚(yú)餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律有

解得

(3)不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)裝置對(duì)魚(yú)餌速度大小的影響，質(zhì)量為m的魚(yú)餌離開(kāi)管口C后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間落到水面上，離OO′的水平距離為x1，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

解得

當(dāng)魚(yú)餌的質(zhì)量為時(shí)，設(shè)其到達(dá)管口C時(shí)速度大小為v2，由機(jī)械能守恒定律有

解得

質(zhì)量為m的魚(yú)餌落到水面上時(shí)，設(shè)離OO′的水平距離為x2，則

解得

魚(yú)餌能夠落到水面的最大面積為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】過(guò)山車是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。圖是一種過(guò)山車的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑＝2.0 m、＝1.4 m。一個(gè)質(zhì)量為m＝1. 0 kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以＝12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距="6." 0 m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)="0." 2，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求

（1）小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大小；

（2）如果小球恰能通過(guò)第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少；

（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿足的條件；小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)A的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻，O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，并且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，t=1s時(shí)O點(diǎn)第一次到達(dá)y軸負(fù)方向最大位移處，某時(shí)刻形成的波形如圖所示，則該時(shí)刻平衡位置在x=4m處的N點(diǎn)沿y軸____（選填“正”或“負(fù)”）方向運(yùn)動(dòng)；該波的傳播波速為_____m/s；0~10s內(nèi)平衡位置在x=3m處的M點(diǎn)通過(guò)的路程為_____m。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平地面上靜止放置由彈簧相連的木塊A和B，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)給A一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量，讓A開(kāi)始以速度v0向右運(yùn)動(dòng)，若，則：

A. 當(dāng)彈簧壓縮最短時(shí)，B的速度達(dá)到最大值

B. 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A的速度一定向右

C. 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A的速度一定小于B的速度

D. 當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A的速度可能大于B的速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某小組同學(xué)用多用電表粗略測(cè)量某金屬電阻絲的電阻Rx約為5.0Ω，為了盡可能精確地測(cè)定該金屬絲的電阻，且測(cè)量時(shí)要求通過(guò)金屬絲的電流在0～0.5A之間變化.根據(jù)下列提供的實(shí)驗(yàn)器材，解答如下問(wèn)題：

A、量程0.1A，內(nèi)阻r1=1Ω的電流表A1

B、量程0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表A2

C、滑動(dòng)變阻器R1全電阻1.0Ω，允許通過(guò)最大電流10A

D、滑動(dòng)變阻器R2全電阻100Ω，允許通過(guò)最大電流0.1A

E、阻值為59Ω的定值電阻R3

F、阻值為599Ω的定值電阻R4

G、電動(dòng)勢(shì)為6V的蓄電池E

H、電鍵S一個(gè)、導(dǎo)線若干

(1)根據(jù)上述器材和實(shí)驗(yàn)要求完成此實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量該金屬絲電阻Rx的實(shí)驗(yàn)原理圖（圖中元件用題干中相應(yīng)的元件符號(hào)標(biāo)注）_____________。

(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得電表A1示數(shù)為I1，A2表示數(shù)為I2，其它所選的物理量題目中已給定，請(qǐng)寫(xiě)出電阻絲的電阻表達(dá)式Rx=___________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲是一個(gè)帶正電的小物塊，乙是一個(gè)不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起靜置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)用水平恒力拉乙物塊，使甲、乙無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地一起水平向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段

A.乙物塊與地之間的摩擦力不斷增大

B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大

C.甲、乙兩物塊間的摩擦力大小不變

D.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)帶電粒子M和N，以相同的速度經(jīng)小孔S垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)行的半圓軌跡如圖兩種虛線所示，下列表述正確的是（ ）

A.M帶負(fù)電，N帶正電

B.M的質(zhì)量大于N的質(zhì)量

C.M的帶電量小于N的帶電量

D.M的運(yùn)行時(shí)間不可能等于N的運(yùn)行時(shí)間

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U﹣I直線．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知______

A．直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫(huà)得的

B．直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫(huà)得的

C．直線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫(huà)得的

D．直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫(huà)得的

（2）圖象中兩直線交點(diǎn)處電路中的工作狀態(tài)是 （____）

A. 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到了最左端

B. 該電源在該電路中的總功率最小

C. 定值電阻R0上消耗的功率為0.5W

D. 該電源在該電路中的效率達(dá)到最大

（3）根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0=____Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=___V，內(nèi)電阻r=___Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為M=2kg的足夠長(zhǎng)的平板車放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊放在平板車的右端，物塊與平板車均處于靜止，現(xiàn)給平板車一個(gè)水平向右的推力，推力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，推力F作用t=0.6s后撤去，最終物塊與平板車一起向前做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知物塊與平板車之間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.4，重力加速度g=10m/s，求：

（1）推力F作用的瞬間，平板車的加速度大��；

（2）推力F做的功；

（3）物塊與平板車因摩擦產(chǎn)生的熱量（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.

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同步練習(xí)冊(cè)答案