【題目】如圖所示,AC為光滑半圓軌道,其半徑R=0.3m,BD為粗糙斜面軌道,其傾角=37°,高度h=0.6m,兩軌道之間由一次條足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道AB相連,B處用光滑小圓弧平滑連接,軌道均固定在同一豎直平面內(nèi)。在水平軌道上,用擋板將a、b兩物塊間的輕彈餐壓縮后處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊與彈簧不拴接。同時(shí)放開(kāi)左右兩擋板,物塊b恰好能到達(dá)斜面軌道最高點(diǎn)D。已知物塊a、b的質(zhì)量均為0.25kg,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,物塊到達(dá)A點(diǎn)或B點(diǎn)之前已和彈簧分離,兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8

(1)求彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能;

(2)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物塊a能否通過(guò)C點(diǎn)?若能,請(qǐng)求出物塊a離開(kāi)C后的落點(diǎn)到A的距離。

【答案】15J 20.98m

【解析】

(1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1m2,離開(kāi)彈簧后的速度大小為v1v2,

物塊b沿斜面上滑過(guò)程,由動(dòng)能定理得:

由動(dòng)量守恒定律得:

由機(jī)械能守恒定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:,=5J

(2)假設(shè)物塊a能通過(guò)最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:

代如果數(shù)據(jù)可解得:

在最高點(diǎn)C,由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)可解得:FN=4.17N

因?yàn)?/span>FN>0,所以假設(shè)成立,物塊能通過(guò)C點(diǎn)。

a離開(kāi)C后做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向有:

落點(diǎn)到A的距離為

代入數(shù)據(jù)可解得s=0.98m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,小球(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量m=2kg,不可伸長(zhǎng)的細(xì)懸線(xiàn)長(zhǎng)L=1m,現(xiàn)將小球拉至水平位置(懸線(xiàn)呈拉直狀態(tài)且在豎直紙面內(nèi))由靜止釋放, 不計(jì)空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6):

1)小球到達(dá)最低位置時(shí)時(shí)間t=0.5s, 該過(guò)程中重力的平均功率多大?

2)小球第一次到達(dá)圖中虛線(xiàn)位置(θ=53°)重力的瞬時(shí)功率多大?

3)小球第一次到達(dá)圖中虛線(xiàn)位置(θ=53°)細(xì)線(xiàn)的拉力多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】中國(guó)的吳橋雜技享譽(yù)世界,如圖甲是雜技演員表演傳統(tǒng)節(jié)目水流星。用細(xì)繩系著裝有水的小桶。在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)小桶運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),可簡(jiǎn)化為圖乙所示情形,已知水的質(zhì)量為m,水的重心到轉(zhuǎn)軸O的距離為L,則下列說(shuō)法正確的是  

A. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí),水和小桶的最小速率為零

B. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí),水對(duì)桶底的作用力大小為mg

C. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí),水對(duì)桶底的作用力為零

D. 最高點(diǎn)水剛好不流出時(shí),繩上的拉力大小大于mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】滿(mǎn)載A國(guó)公民的一航班在飛行途中神秘消失,A國(guó)推斷航班遭到敵對(duì)國(guó)家劫持,政府立即調(diào)動(dòng)大量?哲娛铝α窟M(jìn)行搜救,并在第一時(shí)間緊急調(diào)動(dòng)了21顆衛(wèi)星參與搜尋.調(diào)動(dòng)衛(wèi)星的措施之一就是減小衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,降低衛(wèi)星運(yùn)行的高度,以有利于發(fā)現(xiàn)地面(或海洋)目標(biāo).下面說(shuō)法正確的是

A. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞速度減小

B. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞速度增大

C. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞周期減小

D. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞周期增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是_______

A. 晶體一定具有規(guī)則的幾何形狀

B. 一定質(zhì)量的0℃冰變成同溫度的水,內(nèi)能一定增加

C. 已知氧氣的密度和摩爾質(zhì)量,可以估算氧氣分子的直徑

D. 絕對(duì)濕度相同,溫度較低時(shí)相對(duì)濕度較大,感覺(jué)越潮濕

E. 一定質(zhì)量的某種理想氣體密閉在氣缸里,當(dāng)其發(fā)生等壓膨脹時(shí),單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

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【題目】圖甲是中國(guó)家家戶(hù)戶(hù)都有的團(tuán)圓桌。餐桌上放一半徑為r=1.5m可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán),近似認(rèn)為餐桌與圓盤(pán)在同一水平面內(nèi),忽略?xún)烧咧g的間隙,如圖乙。餐桌離地高度為h=0.8m,將某小物體放置在圓盤(pán)邊緣,該物體與圓盤(pán)的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.6,與餐桌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.225,設(shè)小物體與圓盤(pán)以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

(1)緩慢增大圓盤(pán)的速度,物體從圓盤(pán)上甩出的速度

(2)上一問(wèn)中,為使物體不滑落到地面,餐桌半徑R的最小值

(3)假設(shè)餐桌半徑,物體從圓桌上被甩出后,落到地面上的位置到從圓盤(pán)甩出點(diǎn)的水平距離為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一小球只在重力作用下由靜止開(kāi)始自由落下,在其正下方固定一根足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧,如圖所示,在小球與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過(guò)程中( )

A. 小球接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)

B. 小球的重力勢(shì)能一直減小,彈簧的彈性勢(shì)能一直增大

C. 小球的機(jī)械能守恒

D. 小球所受的合力一直對(duì)小球做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某發(fā)電機(jī)輸電電路的簡(jiǎn)圖如圖所示,發(fā)電機(jī)的矩形線(xiàn)框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框面積為S=0.25m2,匝數(shù)為100匝,電阻不計(jì)。線(xiàn)框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO以角速度ω=l00πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),并與升壓變壓器的原線(xiàn)圈相連,升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比120 ,降壓變壓器的副線(xiàn)圈接入若干“220V,100W”的燈泡,兩變壓器間的輸電線(xiàn)總電阻R=20Ω,變壓器均為理想變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率為時(shí),燈泡正常發(fā)光.

(1)從線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式.

(2)求降壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1×104 N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用一根長(zhǎng)L=1 m的絕緣細(xì)桿(質(zhì)量不計(jì))固定一個(gè)質(zhì)量為m=0.2 kg、電荷量為q=5×10-6 C、帶正電的小球.細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放,在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B的過(guò)程中.

(1)電場(chǎng)力對(duì)小球做功多少?小球電勢(shì)能如何變化?

(2)小球在最低點(diǎn)的動(dòng)能為多少?

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