【題目】如圖所示，在某豎直平面內，光滑曲面與水平面平滑連接于點，右端連接內、外壁光滑且半徑的四分之一細圓管，管口端正下方直立一根勁度系數(shù)為的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口端平齊。一個質量為的小滑塊（可視為質點）放在曲面上，現(xiàn)從距的高度為處由靜止釋放小滑塊，它與間的動摩擦因數(shù)，小滑塊進入管口端時，它與上管壁有大小為的相互作用力，通過后，在壓縮彈簧過程中小滑塊速度最大時彈簧的彈性勢能為。不計空氣阻力，取重力加速度。求：

(1)小滑塊在處受到的向心力大�。�

(2)在壓縮彈簧過程中小滑塊的最大動能；

(3)小滑塊最終停止的位置。

【答案】（1）；（2） ；（3）距點處

【解析】

（1）由題意知小滑塊進入管口端時，它受到圓管外壁大小為、方向豎直向下的壓力，故小滑塊在點受到的向心力大小為

（2）在壓縮彈簧過程中，小滑塊速度最大時，所受合力為零。設此時小滑塊離端的距離為，則有

解得

在點，根據(jù)向心力公式，代入數(shù)值解得

小滑塊從點運動到速度最大位置的過程中，由機械能守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

（3）小滑塊從點運動到點的過程中，由動能定理得

代入數(shù)據(jù)解得、間的距離

小滑塊與彈簧作用后返回處動能不變，小滑塊的動能最終消耗在與水平面相互作用的過程中，設之后小滑塊在上的運動路程為，由動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

故最終小滑塊停止的位置與點的距離為

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑的兩圓柱體A和B，轉動軸互相平行且在同一水平面內，軸心間的距離為s=3.2m。兩圓柱體A和B均被電動機帶動以=6rad/s的角速度同方向轉動，質量均勻分布的長木板無初速地水平放置在A和B上，其重心恰好在B的正上方。從木板開始運動計時，圓柱體轉動兩周，木板恰好不受摩擦力的作用，且仍沿水平方向運動。設木板與兩圓柱體間的動摩擦因數(shù)相同。重力加速度g=10.0m/s2，取。求：

（1）圓柱體邊緣上某點的向心加速度；

（2）圓柱體A、B與木板間的動摩擦因數(shù)；

（3）從開始運動到重心恰在A的正上方所需的時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列是《駕駛員守則》中的安全距離圖示和部分安全距離表格。

車速v（km/h）

反應距離s（m）

剎車距離x（m）

停車距離L（m）

40

10

10

20

60

15

22.5

37.5

80

A＝

B＝

C＝

請根據(jù)該圖表計算：

(1)如果駕駛員的反應時間一定，請在表格中填上A的數(shù)據(jù)；

(2)如果路面情況相同，請在表格中填上B、C的數(shù)據(jù)；

(3)如果路面情況同，一名喝了酒的駕駛員發(fā)現(xiàn)前面50m處有一隊學生正在橫過馬路，此時他的車速為72km/h，而他的反應時間比正常時慢了0.1s，請問他能在50m內停下來嗎？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在圖1的電路中,電源電動勢為E,內阻忽略不計,為定值電阻、為滑動變阻器（0～50）。閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器,將滑動觸頭P從最左端滑到最右端,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流表示數(shù)變化的關系如圖2所示。不考慮電表對電路的影響,則

A.圖線甲是電壓表的示數(shù)隨電流表A的示數(shù)的變化情況

B.定值電阻阻值為

C.當滑動變阻器的阻值為時,上消耗的電功率最大

D.滑動觸頭P向右滑動過程中電源的輸出功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間存在一方向與直面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示，一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內，圓心O在MN上。t=0時磁感應強度的方向如圖（a）所示：磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖（b）所示，則在t=0到t=t1的時間間隔內

A. 圓環(huán)所受安培力的方向始終不變

B. 圓環(huán)中的感應電流始終沿順時針方向

C. 圓環(huán)中的感應電流大小為

D. 圓環(huán)中的感應電動勢大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C是點電荷Q形成的電場中的三點，BC是以Q為圓心的一段圓弧，UAB＝＋10V，正點電荷q沿A→B→C移動，則（　�。�

A.點電荷Q帶正電

B.沿BC運動時電場力做正功

C.B點的電場強度與C點的相等

D.q在A點時具有的電勢能比在C點時的大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個固定在P點的點電荷，以E表示兩板間的電場強度，Ep表示點電荷在P點的電勢能，θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則

A. θ增大，E增大 B. θ增大，Ep不變

C. θ減小，Ep增大 D. θ減小，E不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板間有勻強電場，在兩極板間同一等高線上有兩質量相等的帶電小球a、b（可以看作質點）．將小球a、b分別從緊靠左極板和兩極板正中央的位置由靜止釋放，它們沿圖中虛線運動，都能打在右極板上的同一點．則從釋放小球到剛要打到右極板的運動中,下列說法正確的是

A.它們的運動時間＞

B.它們的電荷量之比

C.它們的電勢能減少量之比

D.它們的動能增加量之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細繩一端固定在A點，跨過與A等高的光滑定滑輪B后在另一端懸掛一個沙桶Q�，F(xiàn)有另一個沙桶P通過光滑掛鉤掛在AB之間，穩(wěn)定后掛鉤下降至C點，∠ACB=120°，下列說法正確的是

A. 若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C點位置不變

B. 若只增加P桶的沙子，再次平衡后C點位置不變

C. 若在兩桶內增加相同質量的沙子，再次平衡后C點位置不變

D. 若在兩桶內增加相同質量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升

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