【題目】如圖所示,AB為固定在豎直面內(nèi)、半徑為R的四分之一圓弧形光滑軌道,其末端(B端)切線水平,且距水平地面的高度也為R; 1、2兩小滑塊(均可視為質(zhì)點(diǎn))用輕細(xì)繩拴接在一起,在它們中間夾住一個被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧.兩滑塊從圓弧形軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑下,當(dāng)兩滑塊滑至圓弧形軌道最低點(diǎn)時,拴接兩滑塊的細(xì)繩突然斷開,彈簧迅速將兩滑塊彈開,滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動到軌道的最高點(diǎn)A.已知R=0.45m,滑塊1的質(zhì)量m1=0.16kg,滑塊2的質(zhì)量m2=0.04kg,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力可忽略不計.求:
(1)兩滑塊一起運(yùn)動到圓弧形軌道最低點(diǎn)細(xì)繩斷開前瞬間對軌道的壓力的大;
(2)在將兩滑塊彈開的整個過程中彈簧釋放的彈性勢能;
(3)滑塊2的落地點(diǎn)與滑塊1的落地點(diǎn)之間的距離;
【答案】(1)6.0N(2)0.90J(3)0.45m
【解析】
試題分析:(1)設(shè)兩滑塊一起滑至軌道最低點(diǎn)時的速度為v,所受軌道的支持力為N。對兩滑塊一起沿圓弧形軌道下滑到B端的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有(m1+ m2)gR=(m1+ m2)v2,
解得v=3.0m/s
對于兩滑塊在軌道最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有:N-(m1+ m2)g=(m1+ m2)
解得N=3(m1+ m2)g=6.0N
根據(jù)牛頓第三定律可知,兩滑塊對軌道的壓力大小N′=N=6.0N
(2)設(shè)彈簧迅速將兩滑塊彈開時,兩滑塊的速度大小分別為v1和v2,因滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)A,此過程中機(jī)械能守恒,所以對滑塊2有
m2gR=m2v22
解得v2=3.0m/s,方向向左
對于彈簧將兩滑塊彈開的過程,設(shè)水平向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律有
(m1+ m2)v=m1v1-m2v2 解得v1=4.5m/s
對于彈簧將兩滑塊彈開的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有E彈= m1v12+ m2v22-(m1+m2)v2
解得E彈=0.90J
(3)設(shè)兩滑塊平拋運(yùn)動的時間為t,根據(jù)h=gt2,
解得兩滑塊做平拋運(yùn)動的時間t==0.30s
滑塊1平拋的水平位移x1=v1t=1.35m
滑塊2從B點(diǎn)上滑到A點(diǎn),再從A點(diǎn)返回到B點(diǎn)的過程,機(jī)械能守恒,因此其平拋的速度大小仍為v2,所以其平拋的水平位移x2=v2t=0.90m
所以滑塊2的落地點(diǎn)與滑塊1的落地點(diǎn)之間的距離Δx=x1-x2=0.45m
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連,帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止,F(xiàn)設(shè)法使P固定,再使兩金屬板a、b分別繞中心點(diǎn)O、垂直于紙面的軸順時針轉(zhuǎn)相同的小角度,然后釋放P,則P在電場內(nèi)將做( )
A. 曲線運(yùn)動 B. 水平向右的勻加速直線運(yùn)動
C. 斜向右下方的勻加速直線運(yùn)動 D. 勻速直線運(yùn)動
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A.B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,則下列說法正確的是( )
A. B的向心力是A的向心力的2倍
B. 盤對B的摩擦力是對B對A的摩擦力的2倍
C. A有沿半徑向外滑動的趨勢,B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢
D. 若B先滑動,則A、B之間的動摩擦因數(shù)小于B與盤之間的動摩擦因數(shù)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在2016年里約奧運(yùn)跳水比賽中,中國跳水夢之隊由吳敏霞領(lǐng)銜包攬全部8枚金牌。假設(shè)質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動員從跳臺上以初速度v0向上跳起,跳水運(yùn)動員從跳臺上起跳到入水前重心下降H,入水后受水阻力而速度減為零,不計跳水運(yùn)動員水平方向的運(yùn)動,運(yùn)動員人水后到速度為零時重心下降h,不計空氣阻力,重力加速度g,則( )
A. 運(yùn)動員從跳臺上起跳到入水前受到合外力沖量大小為
B. 水對運(yùn)動員阻力的沖量大小為
C. 運(yùn)動員克服水的阻力做功為mgH +
D. 運(yùn)動員從跳起到入水后速度減為零的過程中機(jī)械能減少量為mg(H +h) +
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩位同學(xué)用如圖所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律.
①實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是_____.
A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
D.兩球的質(zhì)量必須相等
②測量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時,先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N,測得平拋射程分別為OM和ON.當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式___________________________時,即說明兩球碰撞中動量守恒;如果滿足表達(dá)式______________________________時,則說明兩球的碰撞為彈性碰撞.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,不計電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響,當(dāng)電鍵閉合后,兩小燈泡均能發(fā)光。在將滑動變阻器的滑片逐漸向右滑動的過程中,下列說法正確的是( )
A. 小燈泡L1、L2均變暗
B. 小燈泡L1變暗,小燈泡L2變亮
C. 電流表A的讀數(shù)變大,電壓表V的讀數(shù)變小
D. 電流表A的讀數(shù)變小,電壓表V的讀數(shù)變大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面,規(guī)定向里的方向?yàn)檎诖艌鲋杏幸患?xì)金屬圓環(huán),線圈平面位于紙面內(nèi),現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化,先按圖所示的Oa圖線變化,后來又按bc和cd變化,令E1、E2、E3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小,I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流,則下列說法正確的是( )
A. E1<E2,I1沿逆時針方向,I2沿順時針方向
B. E1<E2,I1沿順時針方向,I2沿逆時針方向
C. E2<E3,I2沿逆時針方向,I3沿順時針方向
D. E2=E3,I2沿逆時針方向,I3沿順時針方向
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組為測量一銅芯電線的電阻率,他們截取了一段電線,用米尺測出其長度為L,用螺旋測微器測得其直徑為D,用多用電表測得其電阻值約為5Ω,為提高測量的精確度,該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件,設(shè)計了一個電路,重新測量這段導(dǎo)線(用Rx表示)的電阻.
A.電源(提供的電壓U0為3.0 V)
B.電壓表V1(量程為0~3.0 V,內(nèi)阻約為2 kΩ)
C.電壓表V2(量程為0~15.0 V,內(nèi)阻約為6 kΩ)
D.電流表A1(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為1 Ω)
E.電流表A2(量程為0~3.0 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
F.滑動變阻器R1(最大阻值10 Ω,額定電流2.0 A)
G.滑動變阻器R2(最大阻值1 kΩ,額定電流1.0 A)
H.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干
(1)為提高實(shí)驗(yàn)的精確度,請你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計電路圖,并畫在下面的方框中.
(2)實(shí)驗(yàn)時電壓表選________,電流表選________,滑動變阻器選________(只填代號).
(3)某次測量時,電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則該銅芯線材料的電阻率的表達(dá)式
為ρ=________.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲同學(xué)用一游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一物體的長度.測得的結(jié)果如圖6所示,則該物體的長度L=_________ cm。乙同學(xué)用螺旋測微器測一金屬絲的直徑,如圖7所示,其讀數(shù)為___________mm。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com