【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上.長直平板車放在光滑的水平面上,其右端與光滑圓弧軌道等高且平滑對接。小車的左端擋板上連接有一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧.平板車右端到彈簧右端的距離為L。—物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止下滑.運(yùn)動到圓弧軌道的最低點(diǎn)時對軌道的壓力為F,平板車的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍.重力加速度為g,整個過程中忽略彈簧的形變量,求

(1)物塊的質(zhì)量大小;

(2)若平板車的上表面光滑.物塊在平板車上運(yùn)動的時間(不計物塊與彈簧作用的時間);

(3)若平板車的上表面粗糙,物塊滑上車后最終停在平板車的右端則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為多少;物塊與彈簧作用過程中彈簧具有的最大彈性勢能為多少。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)物塊在四分之一光滑圓弧軌道上下滑的過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒得:

在軌道最低點(diǎn),由牛頓第二定律得:

聯(lián)立解得:

(2)物塊滑上平板車的速度

物塊與輕彈簧發(fā)生彈性碰撞的過程,由動量守恒得:

由能量守恒得:

聯(lián)立解得:

則物塊與彈簧作用前在車上運(yùn)動的時間:

物塊與彈簧作用后在車上運(yùn)動的時間為

因此物塊在平板車上運(yùn)動的總時間為

(3)設(shè)物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為,物塊停在平板車右端時物塊與車的共同速度為根據(jù)動量守恒得:

根據(jù)功能關(guān)系得:

聯(lián)立解得:

當(dāng)彈簧具有最大彈性勢能時,物塊現(xiàn)平板車具有共同速度,根據(jù)動量守恒得

根據(jù)功能關(guān)系得:

聯(lián)立解得:

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】如圖所示,兩質(zhì)量均為m的物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在光滑滑輪兩側(cè),用手托著物體A使細(xì)繩恰好伸直,彈簧處于原長,此時A高地面的高度為h,物體B靜止在地面上。放手后物體A下落,與地面即將接觸時速度大小為v,此時物體B對地面恰好無壓力,則下列說法正確的是

A. 彈簧的勁度系數(shù)為

B. 此時彈簧的彈性勢能等于mghmv2

C. 此時物體A的加速度大小為g,方向豎直向上

D. 物體A落地后,物體B將向上運(yùn)動到h高度處

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示。粒子源S發(fā)出各種不同的正粒子束(粒子重力忽略不計),粒子從S出來時速度很小,可以看做初速度為零,粒子經(jīng)過加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(圖中線框所示),并沿著半圓周運(yùn)動而達(dá)到照相底片上的P點(diǎn),測得P點(diǎn)到入口的距離為z,則以下說法正確的是

A. 若粒子束不是同位素,則x越大,正粒子的質(zhì)量一定越大

B. 若粒子束是同位素,則x越大,質(zhì)量一定越小

C. 只要x相同,則正粒子的質(zhì)量一定相同

D. 只要x相同,則正粒子的比荷一定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上.長直平板車放在光滑的水平面上,其右端與光滑圓弧軌道等高且平滑對接。小車的左端擋板上連接有一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧.平板車右端到彈簧右端的距離為L。—物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止下滑.運(yùn)動到圓弧軌道的最低點(diǎn)時對軌道的壓力為F,平板車的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍.重力加速度為g,整個過程中忽略彈簧的形變量,求

(1)物塊的質(zhì)量大。

(2)若平板車的上表面光滑.物塊在平板車上運(yùn)動的時間(不計物塊與彈簧作用的時間);

(3)若平板車的上表面粗糙,物塊滑上車后最終停在平板車的右端,則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為多少物塊與彈簧作用過程中彈簧具有的最大彈性勢能為多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,D為理想二極管具有單向?qū)ㄗ饔茫?/span>R1為定值電阻,C為電容器,電壓表和電流表均為理想電表,S1、S2均斷開,則下列說法正確的是

A. 僅閉合S1,將滑動變阻器的滑片向右移,電壓表、電流表示數(shù)均變大

B. 僅閉合S1,將滑動變阻器的滑片向右移,電容器的帶電量不變

C. 先閉合S1,將滑動變阻器的滑片向右移,再閉合S2電容器有放電現(xiàn)象

D. 同時閉合S1、S2,將滑動變阻器的滑片向右移,定值電阻R1兩端的電壓增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,一個電子從原點(diǎn)Ox軸正方向成30°角以初速度v0射入第一象限,經(jīng)時間tx軸上(a,0)點(diǎn)射出磁場,則 ( )

A. 如果僅將電子初速度變?yōu)?/span>2v0,則一定經(jīng)時間2t從點(diǎn)(2a,0)射出磁場

B. 如果僅將電子初速度變?yōu)?/span>2v0,則仍經(jīng)時間t從點(diǎn)(a,0)射出磁場

C. 如果初速度不變,從O點(diǎn)射入的是正電子,則經(jīng)時間2t(0,a)點(diǎn)射出磁場

D. 如果初速度不變,從O點(diǎn)射入的是正電子,則經(jīng)時間t(0,a)點(diǎn)射出磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面MN左側(cè)固定著一光滑平臺,平臺高h=1m,平臺上放置一木板,木板厚度d=0.25m、長度l=1m、質(zhì)量m0=1kg。木板左側(cè)緊靠著固定在豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道AB,木板上表面與B點(diǎn)相切,圓弧半徑R=1.8 m,F(xiàn)將質(zhì)量m=1 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放,滑塊滑下圓弧軌道滑上木板,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,滑塊滑到木板右端時,木板右端也正好到達(dá)平臺邊緣C點(diǎn),M點(diǎn)在C點(diǎn)的正下方,g10 m/s2。求:

(1)滑塊運(yùn)動到圓弧軌道末端B點(diǎn)時所受支持力的大小以及平臺的長度。

(2)滑塊在水平面上的落點(diǎn)到M點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一平行玻磚的上表面,得到三束平行光線I、II、III,下列說法正確的是_______

A光束I為復(fù)色光,光束II、III為單色光

B光束III的頻率大于光束II的頻率

C改變α角,光線I、IIIII仍保持平行

D在真空中,光束的速度等于光束III的速度

E通過相同的雙縫干涉裝置,光束II產(chǎn)生的條紋寬度要大于光束III產(chǎn)生的條紋寬度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a中理想變壓器的原線圈依次接入如圖b所示的甲、乙兩個正弦交流電源。接電源甲后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片位置使小燈泡A正常發(fā)光,燈泡的功率及電流頻率分別為P1、f1;保持滑片位置不變,改用電源乙,小燈泡的功率及電流頻率分別為P2,f2,則

A. f1︰f2=3︰2 B. P1︰P2=2︰1

C. 若將變阻器滑片向左移動,電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光 D. 若將變壓器動片P向下移動,電源乙可能使小燈泡正常發(fā)光

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