【題目】如圖所示，半徑為R的光滑半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的AB兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°，導(dǎo)軌上的C點(diǎn)在A點(diǎn)的正下方，D點(diǎn)是軌道的最低點(diǎn)，質(zhì)量為m的圓環(huán)套在導(dǎo)軌上，圓環(huán)通過兩個(gè)相同的輕彈簧分別與A、B兩點(diǎn)連接，彈簧原長均為R，對(duì)圓環(huán)施加水平向右的力F=可使其靜止在D點(diǎn)。

(1)求彈簧的勁度系數(shù)k：

(2)由C點(diǎn)靜止釋放圓環(huán)，求圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的動(dòng)能Ek；

(3)由C點(diǎn)靜止釋放圓壞，求圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力N。

【答案】（1）；（2）；（3），方向豎直向下

【解析】

(1)如圖1所示，圓環(huán)在D點(diǎn)時(shí)，BD彈簧處于原長，AD彈簧的伸長量為x=

受力分析，正交分解

解得

(2)C點(diǎn)與D點(diǎn)的高度差 h=0.5R

圓環(huán)從C運(yùn)動(dòng)到D，彈簧彈性勢能不變，根據(jù)機(jī)械能守恒

解得

(3)如圖2所示，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度

v=

受力分析，正交分解

解得

根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)對(duì)軌道的作用力N為

方向豎直向下.

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】小剛同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)，得到了某物體在Oxy平面上運(yùn)動(dòng)的一條運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖平面直角坐標(biāo)系中的OP曲線所示。已知物體在 y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，為了驗(yàn)證物體在 x 方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列操作正確的是（　�。�

A.在OP 圖線上取四點(diǎn)，讓它們在 y 方向上的距離間隔相等，看它們在 x 方向上的距離間隔是否相等

B.在OP圖線上取四點(diǎn)，讓它們在 y 方向上的距離間隔相等，看它們在 x 方向上的相鄰間隔的位移差是否相等

C.在OP圖線上取四點(diǎn)，讓它們在 x 方向上的距離間隔相等，看它們在 y 方向上的距離間隔是否相等

D.在OP 圖線上取四點(diǎn)，讓它們在 x 方向上的距離間隔相等，看它們在 y 方向上的相鄰間隔的位移差是否相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的是伏安法測電阻的部分電路，開關(guān)先后接通a和b時(shí)，觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化，那么（　　）

A.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接a，測量值偏小

B.若電壓表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接b，測量值偏大

C.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接a，測量值偏小

D.若電流表示數(shù)有顯著變化，測量R的值時(shí)，S應(yīng)接b，測量值偏大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列 的點(diǎn)，如圖乙所示。已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為 0.02s，長度單位為 cm，取重力加速度 g=9.8m/s2。

（1）下列做法正確的是________。

A．圖甲中兩限位孔應(yīng)在同一豎直線上

B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

（2）某同學(xué)在計(jì)算與 B 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度時(shí)，他采用了公式（h 表示 OB 距離），這種做法___________（填“正確”或“不正確”）。

（3）從起始點(diǎn) O 到打下點(diǎn) B 過程中，物體重力勢能的減小量 ΔEp=________ J（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選)鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中�，F(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說法正確的是(　　)

A. 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2r

B. 充電器輸出的電功率為UI＋I2r

C. 電池產(chǎn)生的熱功率為I2r

D. 充電器的充電效率為×100%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域半徑為R，磁場中心與O、O'在同一水平線上，右側(cè)有間隔分布的勻強(qiáng)電場區(qū)域和無場區(qū)域，寬度都是L，場強(qiáng)大小為E=，MN是無限大豎直接收屏，現(xiàn)有帶正電粒子組成的粒子束，沿與水平成60°方向正對(duì)場中心射入，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，速率為v0，恰好從O點(diǎn)沿水平方間進(jìn)入電場區(qū)域，不計(jì)重力和粒子間相互作用，求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B：

(2)若接收屏MN距O點(diǎn)距離為2L，粒子擊中接收屏?xí)r的速度v；

(3)若接收屏MN距O點(diǎn)距離為nL（n=1，2，3………），粒子擊中接收屏用時(shí)離OO'線的距離y。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶電粒子的裝置示意圖，左端加速電極M、N間的電壓為，中間速度選擇器中存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場的場強(qiáng)，兩板電壓，兩極板間的距離D=2cm，選擇器右端是一個(gè)半徑R=20cm的圓筒，可以圍繞豎起中心軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，筒壁的一個(gè)水平圓周上均勻分布著8個(gè)小孔至。圓筒內(nèi)部有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為、質(zhì)量為的帶電粒子，從靜止開始經(jīng)過加速電場后勻速穿過速度選擇器，圓筒不轉(zhuǎn)時(shí)，粒子恰好從小孔射入，從小孔射出，若粒子碰到圓筒就被圓筒吸收，求：

（1）加速器兩端的電壓的大��；

（2）圓筒內(nèi)勻強(qiáng)磁場的大小并判斷粒子帶正電還是負(fù)電；

（3）要使粒子從一個(gè)小孔射入圓筒后能從正對(duì)面的小孔射出（如從進(jìn)入出），則圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它們的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時(shí)，以下說法正確的有( )

A. 壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能不可能不變

B. 壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能有可能減小

C. 壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變

D. 壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能可能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的圓管形軌道的外軌光滑，內(nèi)軌粗糙。一小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于圓管的直徑，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，空氣阻力不計(jì)，重力加速度大小為g，下列說法一定正確的是 （　�。�

A.若，小球不可能到達(dá)圓周最高點(diǎn)

B.若，小球不可能到達(dá)圓周最高點(diǎn)

C.若，小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

D.若，小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒

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