【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)光滑圓弧軌道最低點與水平面平滑連接,圓弧軌道半徑為,圓弧所對圓心角為60°,水平面上點左側(cè)光滑,右側(cè)粗糙。一根輕彈簧放在水平面上,其左端連接在固定擋板上,右端自由伸長到點,F(xiàn)將質(zhì)量為的物塊放在水平面上,并向左壓縮彈簧到位置,由靜止釋放物塊,物塊被彈開后剛好不滑離圓弧軌道,已知物塊與段間的動摩擦因數(shù)為0.5,段的長度也為,重力加速度為,不考慮物塊大小。求:

(1)物塊運動到圓弧軌道點時,對軌道的壓力大小;

(2)物塊最終停下的位置離點的距離;

(3)若增大彈簧的壓縮量,物塊由靜止釋放能到達(dá)與等高的高度,則壓縮彈簧時,彈簧的最大彈性勢能為多大。

【答案】(1) (2);(3)

【解析】

(1)設(shè)物塊第一次到達(dá)點時速度為,由于物塊剛好能到達(dá)點,根據(jù)機械能守恒有

求得

求得

根據(jù)牛頓第三定律可知,物塊在點對軌道的壓力大小為。

(2)設(shè)物塊第一次從點返回后直到停止運動,在段上運動的路程為,根據(jù)功能關(guān)系

求得。因此物塊剛好停在點,離點的距離為

(3)設(shè)物塊運動到點的速度為,從點拋出后,豎直方向的分速度為

求得

根據(jù)能量守恒有

求得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于理想氣體,下列說法正確的是( 。

A.已知氣體的摩爾質(zhì)量和阿伏伽德羅常數(shù),可估算一個分子質(zhì)量

B.已知氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),可估算一個分子直徑

C.氣體壓強是因為氣體分子間表現(xiàn)為斥力

D.氣體壓強是因為氣體分子無規(guī)則運動撞擊器壁所致

E.一定質(zhì)量的理想氣體體積不變,溫度升高,壓強一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一足夠長的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面的傾角,F(xiàn)有質(zhì)量的物體在水平向左的外力的作用下由靜止開始沿斜面向下運動,經(jīng)過撤去外力,物體在04s內(nèi)運動的速度—時間圖像如圖乙所示。已知,,重力加速度,則( 。

A.物體在04s內(nèi)的位移為28mB.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5

C.水平外力D.水平外力做的功為32J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為、足夠長的長木板放在水平面上,其上表面水平,質(zhì)量為的物塊放在長木板上距板右端處,質(zhì)量為的物塊放在長木板上左端,地面上離長木板的右端處固定- -豎直擋板。開始時、長木板均處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一水平拉力作用在物塊上,使物塊相對于長木板滑動,當(dāng)長木板剛要與擋板相碰時,物塊剛好脫離木板,已知兩物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)均為,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不計物塊大小,求拉力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。

(1)實驗前先用游標(biāo)卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。

(2)按圖示安裝好裝置,將長木板沒有定滑輪的一端適當(dāng)墊高,小車_______________(連接不連接)砝碼盤,輕推小車,如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(大于”“小于等于),則摩擦力得到了平衡。

(3)保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,調(diào)節(jié)好裝置后,將小車由靜止釋放,讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2,測出兩光電門間的距離為L,則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示)。

(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變,改變小車的質(zhì)量M重復(fù)實驗多次,測出多組加速度a的值,及對應(yīng)的小車質(zhì)量M,作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線,則得出的結(jié)論_______________________________________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,A、B兩平行金屬板長為,兩板間加如圖乙所示的方波電壓(圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)均為已知量),質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從兩板中線左端O點在t=0時刻以的速度平行金屬板射入兩板間,結(jié)果粒子在上板右端邊緣附近射出,不計粒子的重力,則

A.粒子帶正電

B.粒子從板間射出時的速度大小仍等于

C.兩金屬板的距離為

D.要使粒子仍沿中線射出,粒子從O點射入的時刻為,

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在光滑絕緣水平面上,三個帶電小球abc分別位于邊長為L的正三角形的三個頂點上,ab帶正電,電荷量均為q,c帶負(fù)電,整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強電場中,已知靜電力常量為k,若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列說法中正確的是(  )

A.a球所受合力斜向左

B.c球帶電量的大小為2q

C.勻強電場的方向垂直于ab邊由ab的中點指向c

D.因為不知道c球的電量大小,所以無法求出勻強電場的場強大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一列沿 x 軸正方向傳播的簡諧橫波,振幅A=6cma、b質(zhì)點平衡位置在x=1mx=12m,若圖示時刻為t=0s時刻,此波剛傳到b點,質(zhì)點a 的位移xa=3cm,向 y 軸負(fù)方向振動,質(zhì)點a距第一次出現(xiàn)波峰時間Δt=0.9s,并且T<Δt<2T,則(

A.簡諧橫波的周期T=0.8s

B.簡諧橫波的波速v=10m/s

C.ab 質(zhì)點動能可能同時為零

D.0.3s<t<0.5s,質(zhì)點b加速度先減小后增加

E.質(zhì)點a的振動方程為y=6sin()

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】據(jù)悉我國計劃于2022年左右建成天宮空間站,它離地面高度為400~450 km的軌道上繞地球做勻速圓周運動,其軌道半徑大約為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的六分之一,則下列說法正確的是(

A.空間站運行的加速度等于地球同步衛(wèi)星運行的加速度的6

B.空間站運行的速度約等于地球同步衛(wèi)星運行速度的

C.空間站運行的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期

D.空間站運行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度

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