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如圖是檢驗某種防護罩承受沖擊能力的裝置,M為半徑R=1.6m、固定于豎直平面內的光滑半圓弧軌道,A、B分別是軌道的最低點和最高點;N為防護罩,它是一個豎直固定的1/4圓弧,其半徑,圓心位于B點。在A放置水平向左的彈簧槍,可向M軌道發(fā)射速度不同的質量均為m=0.01kg的小鋼珠,彈簧槍可將彈性勢能完全轉化為小鋼珠的動能。假設某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道恰好能經過B點,水平飛出后落到N的某一點上,取g=10m/s2。求:

(1)鋼珠在B點的速度;
(2)發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能Ep;
(3)鋼珠從M圓弧軌道B點飛出至落到圓弧N上所用的時間。
(1)(2)   (3)
(1)在B處對小鋼珠進行受力分析,由牛頓第二定律(3分)
得:(1分)
(2)從發(fā)射鋼珠到上升到B點過程,
由機械能守恒定律(4分)
(1分)
(3)鋼珠做平拋運動由;(1分)
(1分);
(1分)
聯立解得(2分)
本題考查圓周運動和機械能守恒定律,剛好通過B點的臨界條件是只有重力提供向心力,由此可求得B點速度大小,從發(fā)射鋼珠到上升到B點過程,小球只有重力做功,機械能守恒,到達B點時彈簧彈性勢能轉化為小球的動能和重力勢能
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)在高1.5 m的光滑平臺上有一個質量為2 kg的小球被一細線拴在墻上,球與墻之間有一根被壓縮的輕質彈簧。當燒斷細線時,小球被彈出,小球落地時的速度方向與水平方向成60°角,則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為多大?(g=10 m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示。一根長L的細繩,固定在O點,繩另一端系一質量為m的小球。起初將小球拉至水平于A點。小球從A點由靜止釋放后到達最低點C時拉力為          ;此過程中小球重力的瞬時功率的變化情況是          (空氣阻力不計)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中:
(1)下面敘述正確的是       
A、應該用天平稱出物體的質量。
B、應該選用點跡清晰,第一、二兩點間的距離接近2mm的紙帶。
C、操作時應先放紙帶再通電。
D、電磁打點計時器應接在電壓為220V的直流電源上。
(2)有下列器材可供選用:鐵架臺,電磁打點計時器,復寫紙盤,紙帶,秒表,低壓直流電源,導線,電鍵,天平。其中不必要的器材有            ;缺少的器材是               。
(3)實驗中用打點計時器打出的紙帶如下圖所示,其中,A為打下的第1個點,C、D、E、F為距A較遠的連續(xù)選取的四個點(其他點子未標出).用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm重錘的質量為m=1.00kg;電源的頻率為f=50Hz;實驗地點的重力加速度為g=9.80m/s2.為了驗證打下A點到打下D點過程中重錘的機械能守恒.則應計算出:打下D點時重錘的速度v=____m/s,重錘重力勢能的減少量ΔEp=____J,重錘動能的增加量ΔEk=____J。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,物體沿30°的固定斜面以 (g為本地的重力加速度大小)的加速度勻減速上升,則在此過程中,物體的機械能是(    )
A.不變的B.減小的
C.增加的D.不能判斷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球以初速度v0從光滑斜面底部向上滑,恰能到達最大高度為h的斜面頂部.下圖中A是內軌半徑大于h的光滑圓弧軌道?B是內軌直徑大于h的光滑半圓軌道?C是內軌直徑等于h的光滑圓軌道?D是長為h的輕桿,其下端固定一個可隨棒繞O點向上轉動的小球.小球在底端時的初速度都為v0,則小球在以下四種情況中能到達高度h的有(    )
  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(9分)如圖所示,某人在山上將一質量m=0.50kg的石塊,以v0=5.0m/s的初速度斜向上方拋出,石塊被拋出時離水平地面的高度h=10m。不計空氣阻力,取g=10m/s2。求:

(1)石塊從拋出到落地的過程中減少的重力勢能;
(2)石塊落地時的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一物體從光滑斜面AB底端A點以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度為h。設下列情境中物體從A點上滑的初速度仍為v0,則下列說法中正確的是(   )
A.若把斜面CB部分截去,物體沖過C點后上升的最大高度仍為h
B.若把斜面AB變成光滑曲面AEB,物體沿此曲面上升的最大高度仍為h
C.若把斜面彎成豎直光滑圓形軌道D,物體沿圓弧能上升的最大高度仍為h
D.若把斜面AB與水平面的夾角稍變大,物體沿斜面上升的最大高度將小于h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個可視為質點的質量為m的小球以初速度v飛離高為H的桌面,當它經過距離地面高為h的A點時,所具有的機械能是(以地面為零勢能面,不計空氣阻力) :
A.B.C.D.

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