【題目】如圖所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊。一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處?kù)o止釋放小球,它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5BC長(zhǎng)為0.5m,小球進(jìn)入管口C端后,通過(guò)CD在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP=0.5J。取重力加速度g=10m/s2.

求: (1)C處管壁受到的作用力;

(2)在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大動(dòng)能Ekm;

(3)小球最終停止的位置。

【答案】(1) 25N;(2)6J;(3) 0.2m

【解析】

(1) 滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理得

C點(diǎn)

帶入數(shù)據(jù)解得

N=25N

即在C點(diǎn)上管壁受到向上的大小為25N的作用力;

(2)在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí),合力為零。

設(shè)此時(shí)滑塊離D端的距離為x0,則有

kx0=mg

計(jì)算得出

x0=0.1m

由機(jī)械能守恒定律有

(3)小球與彈簧作用后返回C處動(dòng)能不變,小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與BC水平面相互作用的過(guò)程中。

設(shè)物塊在BC上的運(yùn)動(dòng)路程為s′,由動(dòng)能定理有

計(jì)算得出

s′=0.7m

故最終小滑塊距離B0.7m-0.5m=0.2m處停下.

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1所示,ab為某種物質(zhì)的兩個(gè)分子,以a為原點(diǎn),沿兩分子連線建立r軸。如果選取兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的勢(shì)能為零,則作出的兩個(gè)分子之間的勢(shì)能與它們之間距離r關(guān)系圖線如圖2所示。假設(shè)分子a固定不動(dòng),分子b只在ab間分子力的作用下運(yùn)動(dòng)(在x軸上)。當(dāng)兩分子間距離為時(shí),b分子的動(dòng)能為)。

(1)a、b分子間的最大勢(shì)能;

(2)并利用圖2,結(jié)合畫(huà)圖說(shuō)明分子bx軸上的運(yùn)動(dòng)范圍;

(3)若某固體由大量這種分子組成,當(dāng)溫度升高時(shí),物體體積膨脹。試結(jié)合圖2所示的關(guān)系圖線,分析說(shuō)明這種物體受熱后體積膨脹的原因。

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【題目】從發(fā)現(xiàn)緊急情況到采取剎車動(dòng)作所用的時(shí)間為反應(yīng)時(shí)間。一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間為t0=0.5s,但飲酒會(huì)引起反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。在某次試驗(yàn)中,一名志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平路面上勻速行駛。從發(fā)現(xiàn)緊急情況到汽車停下,行駛距離為L=39m。已知汽車在剎車過(guò)程中的加速度大小為a=8m/s2,此過(guò)程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。求:

(1)汽車在減速過(guò)程中所用時(shí)間t1;

(2)汽車在減速過(guò)程中的位移大小x;

(3)飲酒使該志愿者的反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)了多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是(   )

A. ()圖中,物體A將彈簧壓縮的過(guò)程中,A機(jī)械能守恒

B. ()圖中,A置于光滑水平面,物體B沿光滑斜面下滑,物體B在下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒

C. ()圖中,不計(jì)任何阻力和定滑輪質(zhì)量時(shí)A加速下落,B加速上升過(guò)程中,AB系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D. ()圖中,小球沿水平面做勻速圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí),小球的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某研究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律:

兩條相同的細(xì)線分別掛著兩個(gè)等體積小球,質(zhì)量分別是m1m2,中間夾有一輕彈簧,再用一細(xì)線穿過(guò)彈簧連接兩球,彈簧處于壓縮狀態(tài)但不與小球連接。用火燒斷細(xì)線,兩球向左右運(yùn)動(dòng),測(cè)出它們最大的擺角分別為,,如圖所示。

(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,______(選填沒(méi)有)必要測(cè)出豎直細(xì)線的長(zhǎng)度.

(2)理論上,質(zhì)量大的小球擺角______(選填

(3)試寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式:______。(用題中所給物理量表示)

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【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,合上開(kāi)關(guān)S后各電燈恰能正常發(fā)光.如果某一時(shí)刻電燈L1的燈絲燒斷,則( )

A.L2L3變亮,L4變暗

B.L3變亮,L2、L4變暗

C.L4變亮,L2、L3變暗

D.L3L4變亮,L2變暗

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【題目】將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中,v-t圖象如圖所示。以下判斷正確的是

A. 3s內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)

B. 3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同

C. 最后2s內(nèi)貨物只受重力作用

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A. 在地球兩極,地表重力加速度是

B. 衛(wèi)星B的運(yùn)行周期是

C. 衛(wèi)星B的軌道半徑為是

D. 若衛(wèi)星B通過(guò)變軌與A對(duì)接之后,B的機(jī)械能可能不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí),則 (  )

A. 電源的功率變小

B. 電容器儲(chǔ)存的電荷量變小

C. 電源內(nèi)部消耗的功率變大

D. 電阻R消耗的電功率變小

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