【題目】如圖甲所示，曲面AB與光滑水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為R=0.4m的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m=0.5kg的小球從曲面上距BC的高度為h=0.6m處由靜止開(kāi)始下滑，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為3m/s，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中彈簧彈力與形變量的關(guān)系圖像如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求：

(1)從A到B過(guò)程中小球克服摩擦阻力所做的功；

(2)小球通過(guò)管口C時(shí)對(duì)圓管的壓力大小與方向；

(3)在壓縮彈簧的過(guò)程中小球的最大速度vm。

【答案】(1)0.75J；(2)6.25N，豎直向上；(3)

【解析】

(1)設(shè)小球從A到B過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功為，從A到B過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理

解得

(2)小球通過(guò)管口C時(shí)的速度

設(shè)在C點(diǎn)時(shí)，圓管對(duì)小球作用力為，方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律

解得

根據(jù)牛頓第三定律，小球通過(guò)管口C時(shí)對(duì)圓管的壓力大小

方向豎直向上

(3)在壓縮彈簧的過(guò)程中，當(dāng)小球合力為零時(shí)，速度最大，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x，由圖像，可求出彈簧的勁度系數(shù)

由

解得

從C點(diǎn)到小球速度達(dá)到最大過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

根據(jù)圖像的面積，可求出小球克服彈簧彈力所做的功

代入數(shù)據(jù)解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開(kāi)口、下端封閉，上端足夠長(zhǎng)，下端粗端中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近哪個(gè)圖象　　

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的U形管左端封閉，右端開(kāi)口，左管橫截面積為右管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為l、溫度為T1的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為hcm，外界大氣壓為h0cmHg。

①若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平（原右管中水銀沒(méi)全部進(jìn)入水平部分），求在右管中注入水銀柱的長(zhǎng)度h1（以cm為單位）；

②在兩管水銀面相平后，緩慢升高氣體的溫度至空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l，求此時(shí)空氣柱的溫度T′。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一質(zhì)量為m的物塊，用長(zhǎng)為L的細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角為角，此時(shí)繩中張力為零，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為， ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（ ）

A.至繩中出現(xiàn)拉力時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為

B.至繩中出現(xiàn)拉力時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為

C.至轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊支持力為零時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊做的功為

D.當(dāng)物體的角速度為時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間無(wú)相互作用力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車(chē)A，質(zhì)量，車(chē)長(zhǎng)，上表面不光滑，小車(chē)與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)。小車(chē)以在水平地面勻速運(yùn)動(dòng)。將可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B無(wú)初速度地置于A的最右端，B的質(zhì)量，AB間的動(dòng)摩擦因素為，AB間的最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力�，F(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F作用。（，所有計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（1）要維持小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，求F的大小？

（2）當(dāng)A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求從B放上A至B相對(duì)A靜止，A發(fā)生的位移大�。�

（3）要使物塊B不從小車(chē)A上掉下，求F的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物體以初速度V0水平拋出，在某時(shí)刻，物體的水平速度和豎直速度大小相等，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A. 在這段時(shí)間內(nèi)的水平位移和豎直位移大小相等

B. 該時(shí)刻的速度大小為

C. 從拋出到該時(shí)刻的物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

D. 從拋出到該時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)位移大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)，其位移-時(shí)間圖象如圖所示，其中OP段與PQ段均為拋物線的一部分，OP段與PQ段平滑相連，且Q點(diǎn)的切線與x軸水平。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.5s末質(zhì)點(diǎn)的速度為0.5m/s

B.5s末質(zhì)點(diǎn)的加速度為1m/s2

C.5s末到6s末質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為1m

D.2s末到5s末質(zhì)點(diǎn)的平均速度為1.5m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)空間站將于2022年建成，我國(guó)科研人員在模擬空間站運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量為m0的空間站由于受到微弱阻力的作用而沿螺旋軌道向地球運(yùn)行，因阻力極微小，可認(rèn)為在一圈內(nèi)空間站作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若開(kāi)始時(shí)其軌道半徑為R，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間T后其軌道半徑減小了h（h遠(yuǎn)小于R）。如果規(guī)定物體在離地球無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為零，則質(zhì)量為m的物體離地心距離為r時(shí)，具有的萬(wàn)有引力勢(shì)能可表示為，G是萬(wàn)有引力常量，M為地球質(zhì)量。

（1）求空間站在半徑為R的軌道上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能

（2）估算空間站受到的微弱阻力f的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一個(gè)半徑為r，電阻為R，圓心角為30°的扇形金屬線框OCD置于如圖所示的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II中，MN為分界線，在磁場(chǎng)I中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在磁場(chǎng)II中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向均垂直于紙面向里。T=0時(shí)刻，扇形金屬線框從圖示的位置開(kāi)始繞著O點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定O→C→D→O的方向?yàn)樯刃谓饘倬�框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的正方向。在其轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像正確的是

A.

B.

C.

D.

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