【題目】如圖，光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，傾斜、水平、為半徑的半圓弧軌道，三部分平滑連接，為圓弧軌道的最低點(diǎn)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球和中間壓縮一輕質(zhì)彈簧靜止在水平軌道上（彈簧與兩小球不拴接且被鎖定）�，F(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定，小球脫離彈簧后恰能沿軌道運(yùn)動(dòng)到處，小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。已知，的豎直高度差，在點(diǎn)時(shí)小球對(duì)軌道壓力的大小為，彈簧恢復(fù)原長時(shí)小球仍處于水平軌道（不計(jì)空氣阻力，），已知。求：

（1）小球的質(zhì)量；

（2）彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)對(duì)小球，由機(jī)械能守恒定律得：

解得

取水平向左為正，對(duì)小球、，由動(dòng)量守恒定律得：

在點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)值得：

，（，舍去)

(2)由能量的轉(zhuǎn)化及守恒得：

代入數(shù)值得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻R0＝r，可變電阻Rx的總電阻為2r，在Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中（ ）

A.Rx消耗的功率變小B.電源輸出的功率減小

C.電源內(nèi)部消耗的功率減小D.R0消耗的功率減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根距離為L=2m的光滑金屬導(dǎo)軌如圖示放置，P1P2，M1M2兩段水平并且足夠長，P2P3，M2M3段導(dǎo)軌與水平面夾角為θ=37°。P1P2，M1M2與P2P3，M2M3段導(dǎo)軌分別處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1和B2的磁場中，兩磁場方向均豎直向上，B1=0.5T且滿足B1=B2cosθ。金屬棒a，b與金屬導(dǎo)軌垂直接觸，質(zhì)量分別為kg和0.1kg，電阻均為1Ω，b棒中間系有一輕質(zhì)繩，繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為0.2kg的重物連接，重物距離地面的高度為10m。開始時(shí)，a棒被裝置鎖定，現(xiàn)靜止釋放重物，已知重物落地前已勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)重物落地時(shí)，立即解除b棒上的輕繩，b棒隨即與放置在P2M2處的絕緣棒c發(fā)生碰撞并粘連在一起，隨后bc合棒立即通過圓弧裝置運(yùn)動(dòng)到傾斜導(dǎo)軌上，同時(shí)解除a棒的鎖定。已知c棒的質(zhì)量為0.3kg，假設(shè)bc棒通過圓弧裝置無能量損失，金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，sin37ο=0.6，cos37ο=0.8，g取10m/s2，求：

(1)b棒與c棒碰撞前的速度；

(2)b棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)到與c棒碰撞前，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)a棒解除鎖定后0.5s，bc合棒的速度大小為多少。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F=0，可能達(dá)到要求的方法是（ ）

A. 加水平向右的磁場

B. 加水平向左的磁場

C. 加垂直紙面向里的磁場

D. 加垂直紙面向外的磁場

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒a、b, a被水平放置在傾角為的光滑斜面上，b被水平固定在與a同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為s，當(dāng)兩棒中均通以電流為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止，則下列說法正確的是(　　)

A.b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右

B.b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C.若使b上移少許，a仍可能保持靜止

D.若使b下移少許，a仍可能保持靜止

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系中，虛線平分第一、三象限，虛線右側(cè)有垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，軸上方、虛線左側(cè)有沿軸正向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為，點(diǎn)處有一質(zhì)量為、電量為的帶正電的粒子在坐標(biāo)平面內(nèi)、以大小為的速度沿平行的方向射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，恰好經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)且速度沿軸負(fù)方向，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

（2）從點(diǎn)射出到第五次經(jīng)過所用的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示．第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E1．坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)交變磁場，電場方向豎直向上，場強(qiáng)E2=，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面．處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上射出一個(gè)比荷=102C/kg的帶正電的微粒（可視為質(zhì)點(diǎn)），該微粒以v0=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以v1=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限．取微粒剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较颍?/span>g=10m/s2．試求：

（1）帶電微粒運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場強(qiáng)度E1；

（2）+x軸上有一點(diǎn)D，OD=OC，若帶電微粒在通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場的變化周期T0為多少？

（3）要使帶電微粒通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個(gè)圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖所示的方向繞環(huán)心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（　�。�

A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大

B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小

C. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小

D. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案