【題目】如圖為某自動投放器的示意圖，其下半部AB是一長為R的豎直管道，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧．投放時，若將彈簧長度壓縮了0．5R后鎖定，在彈簧上端放置一個可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量為m的小球，解除鎖定，彈簧可將小球彈射出去．當(dāng)小球到達(dá)頂端C時，對軌道壁的壓力恰好為零，不計一切阻力，且鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能．已知重力加速度為g，求：

（1）小球到達(dá)頂端C時的速度大小v1；

（2）彈簧壓縮了0．5R時的彈性勢能Ep1；

（3）若將彈簧壓縮了0．6R時，彈簧彈性勢能為Ep2=Ep1，小球落地點(diǎn)離OO′的水平距離s是多少？

【答案】（1）魚餌到達(dá)管口C時的速度大小；（2）彈簧壓縮到0．5R時的彈性勢能Ep=2mgR；（3）若將彈簧壓縮了0．6R時，彈簧彈性勢能為Ep2=Ep1，小球落地點(diǎn)離OO′的水平距離是4．2R

【解析】

試題分析：（1）質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時做圓周運(yùn)動的向心力，完全由重力提供，

則mg=m …①

由①式解得：v1= …②

（2）從彈簧釋放到最高點(diǎn)C的過程中，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律有Ep=mg（0．5R+R）+ mv12 …③

由②③式解得：Ep=2mgR…④

（3）設(shè)其到達(dá)管口C時速度大小為v2，由機(jī)械能守恒定律得：Ep2=mg（0．6R+R）+mv22 …⑤

魚餌離開管口C后做平拋運(yùn)動，設(shè)經(jīng)過t時間落到水面上，離OO'的水平距離為x，由平拋運(yùn)動規(guī)律有：x=v2t+R…⑥ h=2R=gt2 ⑦

由⑤⑥⑦式解得：x=4．2R

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】在地面上插入一對電極M和N，將兩個電極與直流電源相連，大地中形成恒定電流和恒定電場．恒定電場的基本性質(zhì)與靜電場相同，其電場線分布如圖，P、Q是電場中的兩點(diǎn)．下列說法正確的是

A. P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大

B. P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢高

C. 電子在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能大

D. 電子沿直線從N到M的過程中所受電場力恒定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為α的斜面上，放一質(zhì)量為m的小球，小球和斜面及擋板間均無摩擦，當(dāng)擋板繞O點(diǎn)逆時針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，則有

A. 擋板對小球的彈力先減小后增大 B. 擋板對小球的彈力先增大后減小

C. 斜面對球的支持力逐漸增大 D. 斜面對球的支持力逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A．發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的光強(qiáng)一定，頻率越高，逸出的光電子的最大初動能就越大

B．盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

C．一群氫原子從n＝3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射3種不同頻率的光子

D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上，用彈簧水平連接一斜面體，彈簧的另一端固定在墻上，一人站在斜面上，系統(tǒng)靜止不動，然后人沿斜面加速上升，則

A．系統(tǒng)靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)

B．系統(tǒng)靜止時斜面體共受到4個力作用

C．人加速時彈簧伸長

D．人加速時斜面體對地面的壓力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．現(xiàn)用伏安法測繪出熱敏電阻分別在溫度為℃和溫度為℃時的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．先用歐姆表粗測出常溫下待測熱敏電阻的阻值大約5，熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其它備用的儀表和器具有：

a．電流表A1，量程0．6 A，內(nèi)阻約2

b．電流表A2，量程3 A，內(nèi)阻約0．4

c．電壓表V1，量程15 V，內(nèi)阻約50 k

d．電壓表V2，量程3 V，內(nèi)阻約10 k

e．滑動變阻器R1（0～100）

f．滑視變阻器R2（0～20）

g．電源E（3 V、內(nèi)阻可忽略）

h．盛有熱水的熱水杯（圖中未畫出）

i．開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實驗中應(yīng)選用的電流表為 （填“A1”或“A2”），應(yīng)選用的電壓表為 （填“V1”或“V2”），應(yīng)選用的滑動變阻器為 （填“R1”或“R2”）

（2）將實物圖連線補(bǔ)充成完整的測量電路（實線代表導(dǎo)線），要求測量誤差盡可能小．

（3）實驗過程主要有如下操作步驟，合理的順序是 （填寫步驟前的字母）

A．接通電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，多次記錄電壓表和電流表的示數(shù)

B．往保溫杯中緩慢加入熱水，并同步攪動均勻，直到溫度穩(wěn)定在

C．往保溫杯中緩慢加入一定量的冷水，將熱敏電阻和溫度計插入保溫杯中

D．往保溫杯中加入一些熱水，待溫度穩(wěn)定在

E．在同一個坐標(biāo)系中繪出兩個溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于重力加速度，下面說法正確的是（　�。�

A. 重力加速度表示自由下落物體運(yùn)動的快慢

B. 重力加速度表示自由下落物體運(yùn)動的速度變化的大小

C. 重力加速度表示自由下落物體運(yùn)動的速度變化的快慢

D. 輕、重物體重力加速度不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如右圖所示，小車上有一直立木板，木板上方有一槽，槽內(nèi)固定一定滑輪，跨過定滑輪的輕繩一端系一重球，另一端系在輕質(zhì)彈簧測力計上，彈簧測力計固定在小車上，開始時小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩豎直且重球恰好緊挨直立木板，假設(shè)重球和小車始終保持相對靜止，則下列說法正確的是（ ）

A．若小車勻加速向右運(yùn)動，彈簧測力計讀數(shù)及小車對地面壓力均不變

B．若小車勻加速向左運(yùn)動，彈簧測力計讀數(shù)及小車對地面壓力均不變

C．若小車勻加速向右運(yùn)動，彈簧測力計讀數(shù)變大，小車對地面壓力變小

D．若小車勻加速向左運(yùn)動，彈簧測力計讀數(shù)變大，小車對地面壓力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】科技館中的一個展品如圖所示，在較暗處有一個不斷均勻滴水的水龍頭，在一種特殊的間歇閃光燈的照射下，若調(diào)節(jié)間歇閃光時間間隔正好與水滴從A下落到B的時間相同，可以看到一種奇特的現(xiàn)象，水滴似乎不再下落，而仿佛是固定在圖中的A、B、C、D四個位置不動，對出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，下列描述正確的是（）（ ）

A. 水滴在下落過程中通過相鄰兩點(diǎn)之間的時間滿足tAB＜tBC＜tCD

B. 間歇發(fā)光的間隔時間是

C. 水滴在B、C、D點(diǎn)速度之比滿足vB：vC：vD=1：4：9

D. 根據(jù)題目條件可以求得水滴在D點(diǎn)的速度

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