【題目】如圖,光滑固定斜面傾角為α,斜面底端固定有垂直斜面的擋板C,斜面頂端固定有光滑定滑輪.質(zhì)量為m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方擋板上的質(zhì)量也為m的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,AB都處于靜止?fàn)顟B(tài).一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連物體A,另一端連一輕掛鉤.開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài),A上方的一段繩平行于斜面.現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量M的物體D并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,已知它恰好能使B離開擋板但不繼續(xù)上升.若讓D帶上正電荷q,同時(shí)在D運(yùn)動(dòng)的空間中加上方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放D,則這次B剛離開擋板時(shí)D的速度大小是多少?已知重力加速度為g.

【答案】

【解析】

試題掛鉤沒有掛D時(shí),A壓縮彈簧,彈簧的壓縮量為,對(duì)A有:

則:

掛鉤掛上D后,B剛好離開擋板時(shí)彈簧的伸長量為,對(duì)B有:

則:

該過程A沿斜面上升的距離和D下降的高度都是,且AD的初速度、末速度都為零。

設(shè)該過程彈性勢(shì)能的增量為ΔE,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有;

D帶電后,D在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)D作正功,設(shè)B剛離開擋板時(shí)D的速度為υ,D下降x1x2過程系統(tǒng)能量守恒,

有:

由以上四個(gè)方程消去,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】如圖所示,一電子槍可以連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m,帶電量為-e的電子,兩平行極板E、F分別與可控電源正、負(fù)極相接,電源電壓U可在0~U0之間任意調(diào)節(jié)。電子經(jīng)E、F之間的電場(chǎng)加速后,從x=0處沿x軸垂直磁場(chǎng)和邊界AB進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。已知在0≤x<LLx<2L區(qū)域內(nèi)分別充滿垂直紙面向外和向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩磁場(chǎng)礅感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,MN是垂直x軸的足夠長熒光屏。現(xiàn)從0開始調(diào)節(jié)電源電壓至最大值U0,當(dāng)電壓調(diào)至U0時(shí),熒光屏上恰好出現(xiàn)亮點(diǎn)P (未畫出)。忽略電子初速度,不計(jì)電子重力和電子間相互作用,:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大;

(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間;

(3)設(shè)熒光屏上亮點(diǎn)與x軸的距離為d,請(qǐng)寫出dU的函數(shù)關(guān)系式。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球的衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星下列表述正確的是(  )

A.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度

B.衛(wèi)星的軌道半徑為

C.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為

D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一條細(xì)線一端與地面上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的滑輪與小球A相連,滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O′點(diǎn),細(xì)線與豎直方向所成角度為α,則

A.如果將物體B在地面上向右移動(dòng)一點(diǎn),地面對(duì)B的支持力將變小

B.如果將物體B在地面上向右移動(dòng)一點(diǎn),α角將增大

C.懸掛滑輪的細(xì)線的拉力一定大于小球A的重力

D.減小小球A的質(zhì)量,α角一定增加

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:(g9.8 m/s2)

(1)運(yùn)用公式mv2mgh時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是________________.為此目的,所選擇的紙帶第12兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近__________

(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物質(zhì)量m1 kg,打點(diǎn)紙帶如圖所示,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,則記錄B點(diǎn)時(shí),重物速度vB________,重物動(dòng)能Ek________;從開始下落起至B點(diǎn),重物的重力勢(shì)能減小量是__________,由此可得出的結(jié)論是____________________________________

圖實(shí)-410

(3)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖中的 ( )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋。如圖所示,橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上,一輛質(zhì)量為m的小汽車,在A端沖上該立交橋,小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度大小為v1,若小汽車在上橋過程中保持速率不變,則( 。

A.小汽車通過橋頂時(shí)處于失重狀態(tài)

B.小汽車通過橋頂時(shí)處于超重狀態(tài)

C.小汽車在上橋過程中受到橋面的支持力大小為Nmgm

D.小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須不大于

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩小球從斜面的頂點(diǎn)先后以不同的初速度向右水平拋出,在斜面上的落點(diǎn)分別是ab,不計(jì)空氣阻力。關(guān)于兩小球的判斷正確的是

A. 落在b點(diǎn)的小球飛行過程中速度變化快

B. 落在a點(diǎn)的小球飛行過程中速度變化大

C. 小球落在a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度方向不同

D. 兩小球的飛行時(shí)間均與初速度v0成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛,做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h.下列說法中正確的是( )

A. h越高,摩托車對(duì)側(cè)壁的壓力將越大

B. h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大

C. h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大

D. h越高,摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用某種玻璃制成一個(gè)半徑為R的半球和一個(gè)底角為30°的直角三棱鏡,置于水平地面上,截面圖如圖所示,A點(diǎn)有一單色光源,一光線ABB點(diǎn)折射后的出射光線平行于水平面,照射到直角三棱鏡斜面上的C點(diǎn),經(jīng)三棱鏡折射后,從D點(diǎn)射出。已知該玻璃對(duì)該單色光的折射率為,光在真空中的速度為c。求:

(i)光在半球玻璃磚中的傳播時(shí)間.

(ii)D點(diǎn)射出的光線與豎直面的夾角.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案