【題目】如圖所示,光滑半圓形軌道半徑為 R=0.5mOA 為水平半徑,BC 為豎直直徑。一質(zhì)量為 m=1kg 的小物塊自 A 處以某一豎直向下的初速度滑下,進入與 C 點相切的粗糙水平滑道 CM 上。在水平滑道上有一輕彈簧,其一端固定在豎直墻上,另一端恰位于滑道末端 C 點(此時彈簧處于原長狀態(tài))。物塊運動過程中彈簧的最大彈性勢能為 EP=15J,且物塊被彈簧反彈后恰能通過 B 點。已知物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為,重力加速度 g=10m/s2,求:

(1)物塊離開彈簧剛進入半圓軌道時對軌道的壓力 FN 大;

(2)彈簧的最大壓縮量 d

(3)物塊從 A 處開始下滑時的初速度 v0 的大小。

【答案】(1)60N(2)0.5m(3)5m/s

【解析】

(1)由題意可知,物塊在B點滿足

在物塊由CB的過程中,由機械能守恒定律得

又由牛頓第二定律得

聯(lián)立解得:

(2)彈簧從壓縮到最短開始,至物塊被彈離彈簧的過程中,據(jù)能量守恒得

聯(lián)立①②④解得:

(3)物塊由A點到彈簧壓縮到最短過程中,據(jù)能量守恒得

聯(lián)立⑤⑥解得:

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,間距為d的平行導軌A2A3、C2C3所在平面與水平面的夾角θ=30°,其下端連接阻值為R的電阻,處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中,水平臺面所在區(qū)域無磁場。長為d、質(zhì)量為m的導體棒靜止在光滑水平臺面ACC1A1上,在大小為mg(g為重力加速度大小)、方向水平向左的恒力作用下做勻加速運動,經(jīng)時間t后撤去恒力,導體棒恰好運動至左邊緣A1C1,然后從左邊緣A1C1飛出臺面,并恰好沿A2A3方向落到A2C2處,沿導軌下滑時間t后開始做勻速運動。導體棒在導軌上運動時始終與導軌垂直且接觸良好,除了電阻R外的其他電阻、一切摩擦均不計。求

(1)導體棒到達A1C1處時的速度大小v0以及A2C2與臺面ACC1A1間的高度差h;

(2)導體棒勻速運動的速度大小v以及導體棒在導軌上變速滑行的過程中通過導體棒某一橫截面的總電荷量q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把電流表改裝為電壓表的實驗中,首先要測定待改裝電流表的內(nèi)阻,F(xiàn)選擇合適的器材,采用圖示電路測定電流表的內(nèi)阻,先閉合開關(guān)________(填“”或“”),斷開另一開關(guān),調(diào)節(jié)可變電阻___________(填“”或“”)使電流表滿偏,再使開關(guān)、均閉合,保持剛調(diào)節(jié)好的可變電阻不變,調(diào)節(jié)另一可變電阻,使電流表____________,此時后調(diào)節(jié)的可變電阻的阻值即為電流表的內(nèi)阻。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式,它是指原子核(稱為母核)俘獲一個核外電子,其內(nèi)部一個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶,從而變成一個新核(稱為子核),并且放出一個中微子的過程。中微子的質(zhì)量極小,不帶電,很難探測到,人們最早就是通過子核的反沖而間接證明中微子存在的。若一個靜止的原子核發(fā)生“軌道電子俘獲”(電子的初動量可不計),則(  )

A.母核的質(zhì)量數(shù)大于子核的質(zhì)量數(shù)

B.母核的電荷數(shù)大于子核的電荷數(shù)

C.子核的動量與中微子的動量相同

D.子核的動能大于中微子的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m m,靜止疊放在水平地面上。A、B間動摩擦因數(shù)為μ,B 與地面間的動摩擦因數(shù)為,可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則下列選項正確的是

A. F < 2 μmg 時,A、B 都相對地面靜止

B. F =mg 時,A 的加速度為g

C. F > 3 μmg 時,A 相對 B 滑動

D.無論 F 為何值,B 的加速度不會超過g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗證牛頓第二定律的實驗中:某組同學用如圖(甲)所示裝置,采用控制變量的方法,來研究小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系,下列措施中不需要和不正確的是

首先要平衡摩擦力,使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力

平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝碼,使小車能勻速滑動

每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力

實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力

實驗中應(yīng)先放小車,然后再開打點計時器的電源

A①③⑤

B②③⑤

C③④⑤

D②④⑤

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的2倍,其過球心的某截面(紙面內(nèi))如圖所示。一束單色光(紙面內(nèi))從外球面上A點入射,入射角為45°時,光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相切。

(1)求該透明材料的折射率;

(2)欲使光束從A點入射后,恰好在內(nèi)球面上發(fā)生全反射,則應(yīng)將入射角變?yōu)槎嗌俣?/span>?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩個質(zhì)點沿同一直線運動,其中質(zhì)點甲以6m/s的速度勻速直線運動,質(zhì)點乙作初速度為零的勻變速直線運動,它們的位置x隨時間t變化如圖所示。已知t3s時,甲、乙圖線的斜率相等。下列判斷正確的是( )

A. 最初的一段時間內(nèi),甲、乙的運動方向相反

B. t=3s時,乙的位置坐標為-9m

C. 乙經(jīng)過原點時的速度大小為m/s

D. t=10s時,兩車相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB為一段彎曲軌道,固定在水平桌面上,與水平桌面相切于A點,B點距桌面的高度為h0.6 mA、B兩點間的水平距離為L0.8 m,軌道邊緣B處有一輕、小定滑輪,一根輕繩兩端系著質(zhì)量分別為m1m2的物體P、Q,掛在定滑輪兩邊,P、Q可視為質(zhì)點,且m12.0 kg,m20.4 kg. 開始時P、Q均靜止,P緊靠B點,P釋放后沿彎曲軌道向下運動,運動到A點時輕繩突然斷開,斷開后P沿水平桌面滑行x1. 25 m停止.已知P與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ0.25,g10 m/s2。求:

1)物體P經(jīng)過A點時的速度大。

2)在物體PB點運動到A點的過程中,物體Q重力勢能的改變量;

3)彎曲軌道對物體P的摩擦力所做的功.

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