【題目】一個(gè)彈珠游戲簡化如下圖所示。豎直安裝在高H=1m的桌面上的“過山車”軌道模型，水平軌道OB粗糙， 長為1m，BD光滑；光滑圓軌道半徑為R=0.4m。一彈簧左端固定，右端自由伸長到A點(diǎn)，OA長為0.1m。距桌子右邊緣線DF距離S=1.6m有一高度h=0.8m的豎直擋板�，F(xiàn)在A點(diǎn)靜止放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，并用力緩慢向左把小球推到O點(diǎn)，在這個(gè)過程中推力做功W=22.4J。已知小球與軌道OB的摩擦因數(shù)μ為0.4，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)小球推到O點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能EP.

(2)該小球從O點(diǎn)靜止釋放后，運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力大小.

(3)為了使都從O點(diǎn)靜止釋放的小球能落在DF和擋板之間，小球的質(zhì)量m滿足的條件.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：對向左推小球過程分析，根據(jù)功能關(guān)系即可求得彈簧的彈性勢能；對OC過程分析，根據(jù)動(dòng)能定理可求得小球到達(dá)C點(diǎn)的速度，再根據(jù)向心力公式即可求得對軌道的壓力；對小球運(yùn)動(dòng)過程分析，明確小球落在DF和擋板之間的條件，再根據(jù)動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可求得小球質(zhì)量應(yīng)滿足的條件．

(1)根據(jù)根據(jù)功能關(guān)系可知， ，解得

(2)研究O到C過程：由能量守恒

小球到C點(diǎn)時(shí) ，解得

(3)①小球從O點(diǎn)恰好到達(dá)C點(diǎn)：

②小球恰能夠過擋板最高點(diǎn)

，

所以小球的質(zhì)量滿足

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】如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是（ ）

A.太陽對各小行星的引力相同
B.各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年
C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度大于外側(cè)小行星的向心加速度值
D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑固定金屬導(dǎo)軌與水平面成一定角度θ，將完全相同的兩個(gè)導(dǎo)體棒P、Q相繼從導(dǎo)軌頂部同一位置M處無初速釋放，在導(dǎo)軌中某部分（圖中兩虛線之間）有一與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場。已知P棒進(jìn)入磁場時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則從P棒進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，到Q棒離開磁場（設(shè)導(dǎo)軌足夠長，除P、Q桿外其余電阻不計(jì)），P棒兩端電壓隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于機(jī)械波和電磁波的比較，下列說法中正確的是

A.它們都能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象

B.它們在本質(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已

C.它們都可能是橫波，也可能是縱波

D.機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無關(guān)；而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)，只與頻率有關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在萬有引力理論發(fā)現(xiàn)和完善的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。下列不符合物理學(xué)史的是(　　)

A.第谷通過天文觀測積累了大量豐富而準(zhǔn)確的行星運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)

B.開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大規(guī)律

C.牛頓在前人工作基礎(chǔ)上總結(jié)出了萬有引力定律

D.笛卡爾測出了引力常量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線表示電場的一般等勢而且相鄰等勢面間電勢差相等，一個(gè)粒子以一定的初速度進(jìn)入電場后，只在電場力作用下沿實(shí)線軌跡運(yùn)動(dòng)， 粒子先后通過點(diǎn)和點(diǎn)．在這一過程中，電場力做負(fù)功，由此可判斷出（ ）

A. 點(diǎn)的電勢高于點(diǎn)的電勢

B. 粒子在點(diǎn)的電勢能比在點(diǎn)的電勢能大

C. 粒子在點(diǎn)的速率小于在點(diǎn)的速率

D. 粒子在點(diǎn)受到的電場力比在點(diǎn)受到的電場力大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)輕線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：

（1）小球所受電場力的大�。�

（2）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大�。�

（3）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)輕線對小球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的物塊，以速度v0=4m/s滑上正沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，此時(shí)記為時(shí)刻t=0，傳送帶上A、B兩點(diǎn)間的距離L=6m，已知傳送帶的速度v=2m/s，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2．關(guān)于物塊在傳送帶上的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，下列表述正確的是(　　)

A. 物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4s

B. 傳送帶對物塊做功為6J

C. 2.0s末傳送帶對物塊做功的功率為0

D. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為18J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)你學(xué)過的知識(shí)，下列說法正確的是（　　）

A.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)闊釞C(jī)效率不可能達(dá)到100%

B.一切與熱有關(guān)的自發(fā)過程都是從有序向無序進(jìn)行的

C.在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵總是增加的

D.熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱學(xué)中的特殊表達(dá)形式

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