【題目】如圖,輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上O點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸上,另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙固定直桿A處的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))相連,直桿的傾角為37°,OA=OC,B為AC的中點(diǎn),OB等于彈簧原長,小球從A處由靜止開始下滑,初始加速度大小為aA , 第一次經(jīng)過B處的速度為v,運(yùn)動到C處速度為零,后又以大小為aC的初始加速度由靜止開始向上滑行,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是(  )

A.小球能返回到出發(fā)點(diǎn)A處
B.彈簧具有的最大彈性勢能為
C.撤去彈簧,小球不可能在直桿上處于靜止
D.aA﹣aC=2gsin37°

【答案】B,C,D
【解析】解:AB、設(shè)小球從A運(yùn)動到B的過程克服摩擦力做功為Wf,AB間的豎直高度為h,小球的質(zhì)量為m,彈簧具有的最大彈性勢能為Ep

根據(jù)能量守恒定律得:

對于小球A到B的過程有:mgh+Ep= mv2+Wf,

A到C的過程有:2mgh+Ep=2Wf+Ep,解得:Wf=mgh,Ep= mv2

小球從C點(diǎn)向上運(yùn)動時,假設(shè)能返回到A點(diǎn),則由能量守恒定律得:

Ep=2Wf+2mgh+Ep,該式違反了能量守恒定律,可知小球不能返回到出發(fā)點(diǎn)A處.A不符合題意,B符合題意.

C、設(shè)從A運(yùn)動到C摩擦力的平均值為 ,AB=s,由Wf=mgh得: s=mgssin37°

在B點(diǎn),摩擦力 f=μmgcos37°,由于彈簧對小球有拉力(除B點(diǎn)外),小球?qū)U的壓力大于μmgcos37°,所以 >μmgcos37°

可得 mgsin37°>μmgcos37°,因此撤去彈簧,小球不能在直桿上處于靜止.C符合題意.

D、根據(jù)牛頓第二定律得:

在A點(diǎn)有:Fcos37°+mgsin37°﹣f=maA

在C點(diǎn)有:Fcos37°﹣f﹣mgsin37°=maC;

兩式相減得:aA﹣aC=2gsin37°.D符合題意.

故答案為:BCD

小球運(yùn)動的過程,滿足能量守恒,根據(jù)能量守恒定律結(jié)合摩擦力做功的特點(diǎn)以及牛頓第二運(yùn)動定律,綜合列式求解。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用輕彈簧相連的質(zhì)量為2m和m的A、B兩物塊以速度v在光滑的水平地面上運(yùn)動,彈簧與A、B相連且處于原長,質(zhì)量為m的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后瞬間二者速度相等但不粘連.求在以后的運(yùn)動中:

(1)碰后彈簧第一次彈性勢能最大值是多大?
(2)經(jīng)一段時間后BC分開,求分開瞬間A的速度.

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【題目】如圖所示,在一個傾角θ=30°的斜面上建立x軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn),在x軸正向空間有一個勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小E=4.5×106N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個電荷量q=5.0×10﹣6C,質(zhì)量m=lkg帶負(fù)電的絕緣物塊.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ= ,沿x軸正方向給物塊一個初速度V0=5m/s,如圖所示(g取10m/s2).求:

(1)物塊沿斜面向下運(yùn)動的最大距離為多少?
(2)到物塊最終停止時系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱共為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明是學(xué)校的升旗手,他每次升旗都做到了在莊嚴(yán)的《義勇軍進(jìn)行曲》響起時開始升旗,當(dāng)國歌結(jié)束時恰好莊嚴(yán)的五星紅旗升到了高高的旗桿頂端.已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48s,旗桿高度是19m,紅旗從離地面1.4m處開始升起.若設(shè)小明升旗時先拉動繩子使紅旗向上勻加速運(yùn)動,時間持續(xù)4s,然后使紅旗做勻速運(yùn)動,最后使紅旗做勻減速運(yùn)動,加速度大小與開始升起時的加速度大小相同,紅旗到達(dá)旗桿頂端時的速度恰好為零.試計算小明升旗時使紅旗向上做勻加速運(yùn)動時加速度的大小和紅旗勻速運(yùn)動的速度大小.

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【題目】如圖甲所示,理想變壓器的原線圈電路中裝有0.5A的保險絲L,原線圈匝數(shù)n1=600匝,副線圈匝數(shù)n2=120匝.當(dāng)原線圈接在如圖乙所示的交變電源上時,要使整個電路和用電器正常工作,則副線圈兩端可以接( )

A.阻值為14.4Ω的電阻
B.并聯(lián)兩盞“36V,40W”的燈泡
C.工作頻率為10 Hz的電視
D.耐壓值為36V的電容器

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,裝置左邊是水平臺面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接輕質(zhì)擋板A,此時彈簧處于原長且在A右側(cè)臺面粗糙,長度l=1.0m,另一物塊B與臺面動摩擦因數(shù)μ1=0.1,中間水平傳送帶與平臺和右端光滑曲面平滑對接,傳送帶始終以V0=2m/s速率逆時針轉(zhuǎn)動,傳送帶長度l=1.0m,B與傳送帶動摩擦因數(shù)μ2=0.2,現(xiàn)將質(zhì)量為1kg的物塊B從半徑R=2.1m的 圓弧上靜止釋放(g=10m/s2

(1)求物塊B與A第一次碰撞前的速度大;
(2)試通過計算證明物塊B與A第一次碰撞后能否運(yùn)動到右邊的弧面上?若能回到,則其回到C點(diǎn)時受弧面的支持力為多大?

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【題目】兩個相同的薄壁型氣缸A和B,活塞的質(zhì)量都為m,橫截面積都為S,氣缸的質(zhì)量都為M, ,氣缸B的筒口處有卡環(huán)可以防止活塞離開氣缸.將氣缸B的活塞跟氣缸A的氣缸筒底用細(xì)線相連后,跨過定滑輪,氣缸B放在傾角為300的光滑斜面上,氣缸A倒扣在水平地面上,氣缸A和B內(nèi)裝有相同質(zhì)量的同種氣體,體積都為V,溫度都為T.如圖所示,此時氣缸A的氣缸筒恰好對地面沒有壓力,設(shè)氣缸內(nèi)氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)小于活塞的質(zhì)量,大氣對活塞的壓力等于活塞重的1.5倍.

①若使氣缸A的活塞對地面的壓力為0,氣缸A內(nèi)氣體的溫度是多少?
②若使氣缸B中氣體體積變?yōu)? ,氣缸B內(nèi)的氣體的溫度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一物體由坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0拋出,在恒力作用下軌跡如圖所示,A為軌跡最高點(diǎn),B為軌跡與水平x軸交點(diǎn),假設(shè)物體到B點(diǎn)時速度為vB , v0與x軸夾角為α,vB與x軸夾角為β,已知OA水平距離x1大于AB水平距離x2 , 則( 。

A.物體在B點(diǎn)的速度vB大于v0
B.物體從O到A時間大于從A到B時間
C.物體在O點(diǎn)所受合力方向指向第四象限
D.α可能等于β

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【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中有一個用比較軟的金屬導(dǎo)線制成的閉合圓環(huán).在此圓環(huán)的形狀由圓形變成正方形的過程中( )

A.環(huán)中有感應(yīng)電流,方向a→d→c→b
B.環(huán)中有感應(yīng)電流,方向a→b→c→d
C.環(huán)中無感應(yīng)電流
D.條件不夠,無法確定

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