【題目】如圖為一架簡易的投石機(jī)示意圖，該裝置由一根一端開口長為的光滑硬質(zhì)塑料管和固定于另一端的輕彈簧組成，并通過鉸鏈固定于木架上。不用時(shí)彈簧自由端恰與管口齊平；現(xiàn)在彈簧上端放置一質(zhì)量為m的光滑小鋼珠，當(dāng)將管子向右轉(zhuǎn)動(dòng)到與豎直面成60°的位置時(shí)，彈簧長度變?yōu)?/span>（不計(jì)空氣阻力）試

（1）若將管子緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置，求小鋼珠距管底部的距離；

（2）若在（1）過程中彈簧對小鋼珠做的功為W1，試求管壁對小球做的功W2；

（3）若快速向左撥動(dòng)管子，鋼珠恰好在管子豎直時(shí)從管口飛出，并垂直擊中正前方的目標(biāo)靶靶心。已知目標(biāo)靶靶心離豎直桿頂?shù)乃骄嚯x為L，豎直距離為L/2，小鋼珠擊中靶心時(shí)的動(dòng)能；

【答案】（1）x′=；（2）W2= W1；（3）

【解析】

（1）由平衡條件可求得小球的位置；

（2）由動(dòng)能定理可求得管壁對小球所做的功；

（3）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得小鋼珠擊中靶心時(shí)的動(dòng)能；

（1）管傾斜時(shí)，mgsin30°=k（x0-x0）
設(shè)豎直時(shí)小球距底端為x'，則有：mg=k（x0-x′）
解得：x′=x0．
（2）由動(dòng)能定理可得：-mgx0+W1+W2=0
解得：W2=W1．
（3）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：＝gt2，L=v0t
EK=mv02，
解得Ek＝mgL

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】圖中溫度計(jì)所示的恒溫環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將溫度計(jì)放入一杯冰水混合物中(冰是晶體)，從溫度計(jì)放入開始計(jì)時(shí)，放入時(shí)間足夠長，下列哪幅示意圖可能反映了溫度計(jì)內(nèi)液體的體積隨時(shí)間變化的情況（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】翼型飛行器有很好的飛行性能，其原理是通過對降落傘的調(diào)節(jié)，使空氣升力和空氣阻力都受到影響，同時(shí)通過控制動(dòng)力的大小而改變飛行器的飛行狀態(tài)。已知飛行器的動(dòng)力F始終與飛行方向相同，空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，即F1＝C1v2；空氣阻力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，即F2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié)，滿足如圖甲所示的關(guān)系。飛行員和裝備的總質(zhì)量為m＝90kg。（重力加速度取g＝10m/s2）

(1)若飛行員使飛行器以速度v1＝m／s在空中沿水平方向勻速飛行，如圖乙所示.結(jié)合甲圖計(jì)算，飛行器受到的動(dòng)力F為多大?

(2)若飛行員使飛行器在空中的某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖丙所示，在此過程中調(diào)節(jié)C1＝5.0N·s2/m2，機(jī)翼中垂線和豎直方向夾角為θ＝37°，求飛行器做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和速度v2大小.（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，坐標(biāo)系xOy平面的一、二、三象限內(nèi)存在垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T的勻強(qiáng)磁場，ON為處于y軸負(fù)方向的彈性絕緣薄固定擋板，長度為9m，M點(diǎn)為x軸上一點(diǎn)，OM＝3m�，F(xiàn)有一個(gè)比荷大小為可視為質(zhì)點(diǎn)帶正電的粒子（重力不計(jì)）從擋板下端N處小孔以某一速度沿x軸負(fù)方向射入磁場，若與擋板相碰就以原速率彈回，且碰撞時(shí)間不計(jì)，碰撞時(shí)電量不變，最后都能經(jīng)過M點(diǎn)，則粒子射入的速度大小可能是

A. 10m/s

B. 8m/s

C. 6m/s

D. 3m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究小組設(shè)計(jì)了一種“用一把刻度尺測量質(zhì)量為m的小物塊Q與平板P之間動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

AB是半徑足夠大的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C'.重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用刻度尺測量BC長度為L和CC′高度為h；

②先不放置平板P(如圖乙)使圓弧AB的末端B位于C′的正上方，將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；

③重復(fù)步驟②，共做10次；

④用半徑盡量小的圓將10個(gè)落地點(diǎn)圍住，用毫米刻度尺測量圓心到C′的距離s；

⑤放置平板P(如圖甲)，將物塊Q由同一位置A由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D′；

⑥重復(fù)步驟⑤，共做10次；

⑦用半徑盡量小的圓將10個(gè)落地點(diǎn)圍住，用毫米刻度尺測量圓心到C′的距離l.

（1）實(shí)驗(yàn)步驟③④目的是________________．

（2）用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示：物塊Q滑到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EB=________．

（3）物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________．

（4）已知實(shí)驗(yàn)測得的μ值與實(shí)際值不等，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量的誤差之外，其他的原因可能是____________________________________(寫出一個(gè)可能的原因即可)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑、足夠長、不計(jì)電阻、軌道間距為l的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，水平放在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同的兩個(gè)相鄰的勻強(qiáng)磁場中，左半部分為Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1；右半部分為Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，且B1=2B2。在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的左邊界垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻為R1的金屬棒a，在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的某一位置，垂直于導(dǎo)軌放置另一質(zhì)量也為m、電阻為R2的金屬棒b。開始時(shí)b靜止，給a一個(gè)向右沖量I后a、b開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩金屬棒總是與導(dǎo)軌垂直。

（1）求金屬棒a受到?jīng)_量后的瞬間通過金屬導(dǎo)軌的感應(yīng)電流；

（2）設(shè)金屬棒b在運(yùn)動(dòng)到Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)的右邊界前已經(jīng)達(dá)到最大速度，求金屬棒b在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)中的最大速度值；

（3）金屬棒b進(jìn)入Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū)后，金屬棒b再次達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，設(shè)這時(shí)金屬棒a仍然在Ι勻強(qiáng)磁場區(qū)中。求金屬棒b進(jìn)入Ⅱ勻強(qiáng)磁場區(qū)后的運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒a、b中產(chǎn)生的總焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在邊界MN左側(cè)空間存在如圖乙所示周期性變化的勻強(qiáng)磁場（規(guī)定磁場垂直紙面向里為正方向）。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以水平初速度v0沿x軸正向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。t＝0時(shí)刻，粒子剛經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，之后由于磁場作用使得粒子再次通過O點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸負(fù)方向成60°角向左下方。已知磁場邊界MN的直線方程為x=4L。不計(jì)粒子重力，忽略磁場變化產(chǎn)生的影響。（B0大小未知）求：

（1）t1與t0應(yīng)滿足什么關(guān)系？

（2）若粒子通過O點(diǎn)能做周期性運(yùn)動(dòng)，且t0小于粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期不會(huì)超過多大？

（3）滿足（2）條件的B0應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某點(diǎn)電荷Q固定于P點(diǎn)，A、B為其一根電場線上的兩點(diǎn)。電子以初速度v0從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為t1；若正電子（帶正電，質(zhì)量、電荷量均與電子相同）以初速度v0從B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，所用時(shí)間為t2，只考慮電場力作用。則（　�。�

A. 若Q為正電荷，則B. 若Q為正電荷，則

C. 若Q為負(fù)電荷，則D. 若Q為負(fù)電荷，則

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在x＝0處的質(zhì)點(diǎn)O在垂直于x軸方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)，形成沿x軸正方向傳播的機(jī)械波。在t＝0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)O開始從平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4 s第一次形成圖示波形，P是平衡位置為x＝0.5 m處的質(zhì)點(diǎn).

（1）位于x＝5 m處的質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰位置時(shí)，求位于x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)A通過的總路程。

（2）若從圖示狀態(tài)開始計(jì)時(shí)，至少要經(jīng)過多少時(shí)間，P、A兩質(zhì)點(diǎn)的位移(y坐標(biāo))才能相同？

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