【題目】如圖所示,水平軌道與半徑為的豎直半圓形軌道相切于點(diǎn),質(zhì)量為、兩個(gè)小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))原來(lái)靜止于水平軌道上,其中小滑塊與一輕彈簧相連.某一瞬間給小滑塊一沖量使其獲得的初速度向右沖向小滑塊,與碰撞后彈簧不與相粘連,且小滑塊在到達(dá)點(diǎn)之前已經(jīng)和彈簧分離,不計(jì)一切摩擦,求:

在碰撞過(guò)程中彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能.

)小滑塊經(jīng)過(guò)圓形軌道的點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.

)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小滑塊能否到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)

【答案】.(.()小滑塊不能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)

【解析】試題分析:碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,當(dāng)兩球的速度相等時(shí),系統(tǒng)損失動(dòng)能最大,此時(shí)對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能最大.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),b球速度最大,此時(shí)b球向右運(yùn)動(dòng)滑上軌道,根據(jù)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒以及向心力公式可求得正確結(jié)果.根據(jù)完成圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件,判斷b球是否能通過(guò)最高點(diǎn).

碰撞達(dá)到共速時(shí)彈簧被壓縮至最短,彈性勢(shì) 能最大,設(shè)此時(shí)的速度為.則由系統(tǒng)的動(dòng)量守恒可得:

由機(jī)械能守恒定律:

解得:

)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)彈性熱能為零, 開(kāi)始離開(kāi)彈簧,此時(shí)的速度達(dá)到最大值,并以此速度在水平軌道上向前勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)、的速度分別為.由動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律可得:

解得:

滑塊到達(dá)時(shí),根據(jù)牛二定律有:

解得:

根據(jù)牛頓第三定律滑塊點(diǎn)對(duì)軌道的壓力方向豎直向下.

)設(shè)恰能到達(dá)最高點(diǎn)點(diǎn),且在點(diǎn)速度為.此時(shí)軌道對(duì)滑塊的壓力為零,滑塊只受重力,由牛二定律: 解得:

再假設(shè)能夠到達(dá)最高點(diǎn)點(diǎn),且在點(diǎn)速度為由機(jī)械能守恒定律可得:

解得: .所以不可能到在點(diǎn),假設(shè)不成立.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平傳送兩輪間的距離質(zhì)量的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))隨傳送帶一起以恒定的速率向左勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最左端時(shí),質(zhì)量的子彈以的水平速度向右射中物塊并穿出.在傳送帶的右端有一傳感器,測(cè)出物塊被擊穿后的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示(圖中取向右運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较,子彈射出物塊的瞬間為時(shí)刻).設(shè)子彈擊穿物塊的時(shí)間較短,且不會(huì)擊中傳感器而發(fā)生危險(xiǎn),物塊的質(zhì)量保持不變.不計(jì)空氣阻力及、輪的大小,取重力加速度,若從第一顆子彈擊中物塊開(kāi)始,每隔就有一顆相同的子彈以同樣的速度擊穿物塊,直至物塊最終離開(kāi)傳送帶,設(shè)所有子彈與物塊間的相互作用力均相同,求整個(gè)過(guò)程中物塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖()所示.用一水平外力推物體,使其靜止在傾角為的光滑斜面上.逐漸增大,物體開(kāi)始做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度變化的圖象如圖()所示.取.根據(jù)圖()中所提供的信息不能計(jì)算出的是(

A. 物體的質(zhì)量

B. 斜面的傾角

C. 使物體靜止在斜面上時(shí)水平外力的大小

D. 加速度為時(shí)物體的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氕、氘、氚是同位素,那么

A.它們的核具有相同的質(zhì)量數(shù)

B.它們的核具有相同的中子數(shù)

C.它們的核外具有相同的電子數(shù)

D.它們的核具有相同的核子數(shù)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】固定在水平面上的豎直輕彈簧,上端與質(zhì)量為的物塊相連,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí).物塊位于處,如圖所示,另有一質(zhì)量為的物塊,從點(diǎn)處自由下落,與相碰后立即具有相同的速度,但不粘連.然后、一起運(yùn)動(dòng),將彈簧進(jìn)一步壓縮后,物塊、又被反彈,有下列幾個(gè)結(jié)論:

、反彈過(guò)程中,在處物塊相分離;

、反彈過(guò)程中,在處物塊還未分離;

可能回到處;

不可能回到處.

其中正確的是(

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)沙袋用無(wú)彈性的細(xì)繩懸于點(diǎn),開(kāi)始時(shí)時(shí)沙袋處于靜止.彈丸以水平速度擊中沙袋后均未穿出.第一顆彈丸以速度,打入沙袋后二者共同擺的最大擺角為.當(dāng)沙袋第一次返回圖示位置時(shí),第二顆彈丸恰好以水平速度擊中沙袋,使沙袋向右擺動(dòng),且最大擺角仍為.若彈丸質(zhì)量是沙袋質(zhì)量的倍,則以下結(jié)論中正確的是(

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,MN、PQ為水平放置的金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=1m,直導(dǎo)線ab與導(dǎo)軌垂直放置,導(dǎo)線電阻R1=0.4Ω.導(dǎo)軌所在區(qū)域有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T.電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)電阻r=0.18Ω,MP間電阻R2=1.6Ω,開(kāi)關(guān)S接通后ab仍保持靜止,求:

(1)通過(guò)電源的電流大;

(2)導(dǎo)線ab所受的摩擦力的大小和方向.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T、方向豎直向下,水平面內(nèi)固定著間距L=0.6m的兩平行金屬導(dǎo)軌ab、cdac間接有R=4.0Ω的電阻.將導(dǎo)體棒AB跨接在兩導(dǎo)軌間(與導(dǎo)軌接觸良好),其有效電阻r=0.8Ω,當(dāng)導(dǎo)體棒AB5m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)(金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)).求:

1)通過(guò)電阻R的電流;

2)導(dǎo)體棒AB受到的安培力大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】原子核的裂變和聚變都是人類利用原子核能的途徑,我國(guó)已建成了秦山和大亞灣兩座核電站.下面關(guān)于這兩座核電站的說(shuō)法正確的是( )

A.它們都是利用核裂變釋放原子核能

B.它們都是利用核聚變釋放原子核能

C.秦山核電站是利用核裂變釋放原子核能,大亞灣核電站是利用核聚變釋放原子核能

D.以上說(shuō)法都不正確

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