【題目】如圖所示,底板長度L=1 m、總質(zhì)量M=10 kg的小車放在光滑水平面上,原長為的水平輕彈簧左端固定在小車上.現(xiàn)將一質(zhì)量m=1 kg的鋼塊C(可視為質(zhì)點)放在小車底板上,用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,彈簧彈性勢能Ep0=8.14 J.開始時小車和鋼塊均靜止,現(xiàn)突然燒斷細(xì)繩,鋼塊被釋放,使鋼塊離開彈簧水平向右運動,與B端碰后水平向左反彈,碰撞時均不考慮系統(tǒng)機械能的損失.若小車底板上左側(cè)一半是光滑的,右側(cè)一半是粗糙的,且與鋼塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,取重力加速度g=10 m/s2.

①求鋼塊第1次離開彈簧后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能Epmax.

②鋼塊最終停在何處?

【答案】7.14 J 0.36 m

【解析】試題分析:鋼塊和小車大作用的過程中,動量守恒,由能量守恒可求彈簧的最大彈性勢能Epmax,和鋼塊最終位置。

燒斷細(xì)繩后,當(dāng)鋼塊第1次從B端返回后壓縮彈簧且與小車速度相等時,彈簧的彈性勢能最大,設(shè)此時速度為v1,則根據(jù)動量守恒定律有

根據(jù)能量守恒定律有

Epmax=7.14 J

鋼塊最終停在粗糙的底板上,此時小車與鋼塊的共同速度設(shè)為v2,則根據(jù)動量守恒定律有,得

根據(jù)能量守恒定律有

xmax=8.14 m

鋼塊最終停止時與B端相距為

型】解答
結(jié)束】
127

【題目】(18 分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿+y 方向的勻強電場, 在第Ⅰ象限的某個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場(電場、磁場均未畫出);一個比荷為的帶電粒子以大小為 v 0的初速度自點沿+x 方向運動,恰經(jīng)原點O進(jìn)入第Ⅰ象限,粒子穿過勻強磁場后,最終從 x軸上的點 Q(9 d,0 )沿-y 方向進(jìn)入第Ⅳ象限;已知該勻強磁場的磁感應(yīng)強度為 ,不計粒子重力。

(1)求第Ⅲ象限內(nèi)勻強電場的場強E的大;

(2) 求粒子在勻強磁場中運動的半徑R及時間t B;

(3) 求圓形磁場區(qū)的最小半徑rm

【答案】(1)(2) (3)d

【解析】

試題分析:⑴粒子在第Ⅲ象限做類平拋運動:

解得:場強

(2)設(shè)粒子到達(dá)O點瞬間,速度大小為,與軸夾角為

,

粒子在磁場中,洛倫茲力提供向心力:

解得,粒子在勻強磁場中運動的半徑

在磁場時運動角度:

在磁場時運動時間11

(3)如圖,若粒子進(jìn)入磁場和離開磁場的位置恰位于磁場區(qū)的某條直徑兩端,可求得磁場區(qū)的最小半徑

12

解得:13

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】2018128日中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了嫦娥四號探測器,經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移飛行進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道,然后實施近月制動,順利完成“太空剎車”,被月球捕獲,進(jìn)入距月球表面約100km的環(huán)月圓形軌道,準(zhǔn)備登陸月球背面。如圖所示,關(guān)于嫦娥四號在環(huán)月橢圓軌道和環(huán)月圓形軌道的運行,下列說法正確的是( 。

A.在環(huán)月橢圓軌道運行時,A點速度小于B點速度

B.由環(huán)月橢圓軌道進(jìn)入環(huán)月圓形軌道,嫦娥四號的機械能減小

C.在環(huán)月橢圓軌道上通過A點的加速度比在環(huán)月圓形軌道通過A點的加速度大

D.在環(huán)月橢圓軌道運行的周期比環(huán)月圓形軌道的周期小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,有兩個質(zhì)量相同的小球AB緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動,則下列說法中正確的是( 。

A.A的線速度必定大于球B的線速度

B.A的角速度必定小于球B的角速度

C.A的運動周期必定小于球B的運動周期

D.A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于內(nèi)表面光滑的正方體盒子中,盒子的邊長略大于球的直徑。某同學(xué)拿著這個盒子在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動,盒子在運動過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動,已知重力加速度為g,盒子經(jīng)過最高點A時與小球間恰好無作用力,則以下說法錯誤的是( 。

A.該盒子做勻速圓周運動的線速度為

B.該盒子做勻速圓周運動的周期為

C.盒子經(jīng)過最低點C時與小球之間的作用力大小為

D.盒子經(jīng)過與圓心O等高處的B點時,小球?qū)凶幼蟊诘膲毫?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中,場強為E。在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球,由靜止開始沿軌道運動,下述說法正確的是(  )

A.小球在運動過程中機械能守恒

B.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大

C.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為(mgEq)

D.小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為3(mgqE)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有三個質(zhì)量相等的分別帶正電、負(fù)電和不帶電的粒子從兩水平放置的金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度v0先后射入電場中,最后在正極板上打出AB、C三個點,則

A. 三種粒子在電場中運動時間相同

B. 三種粒子到達(dá)正極板時速度相同

C. 三種粒子到達(dá)正極板時落在A、C處的粒子機械能增大,落在B處粒子機械能不變

D. 落在C處的粒子帶正電,落在B處的粒子不帶電,落在A處的粒子帶負(fù)電

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個質(zhì)量相同的小球a、b用長度不等的細(xì)線拴在天花板上的同一點并在空中同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動,如圖所示則a、b兩小球具有相同的(

A. 向心力

B. 角速度

C. 線速度

D. 向心加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用發(fā)波水槽可以觀察波的干涉現(xiàn)象。如圖所示,是兩個振動情況完全相同的波源,它們發(fā)出兩列波長均為、周期均為T的簡諧橫波,圖中虛線和實線分別代表某時刻這兩列波的波谷和波峰。

質(zhì)點

P

Q

M

N

的距離

的距離

(Ⅰ)上表中最后一格應(yīng)是_________________;

(Ⅱ)圖中A、B、PN、Q這幾個點中,始終為振動減弱點的是______________點,在同一條振動加強線上的點是___________________點。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根U型細(xì)管ABCD被固定在水平桌面上,其中,AB部分為水平光滑直管道,BC部分為半徑為R=0.8m的水平光滑半圓管道,CD部分為長L=1.6m、動摩擦因數(shù)μ=0.5的水平直管道,管內(nèi)一個直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑的小球被固定在A端的擊發(fā)裝置擊出后以水平初速度v0沿AB做直線運動,接著進(jìn)入BC做圓周運動,然后進(jìn)入CD做直線運動,最后從緊靠桌子邊緣的D端飛出落在水平地面的E點,已知,小球質(zhì)量m=0.5kgD點與水平地面間的距離為h=0.8m,D點與E點間的水平距離為x=3.2m,小球視為質(zhì)點,不計空氣阻力和直管與彎管銜接處的速度損失,π3,g10m/s2。求:

(1)小球從D點飛出時的速度vD的大;

(2)小球在半圓形管道中運動時細(xì)管對小球的作用力F的大小;

(3)小球從B點運動到E點的時間t。(計算結(jié)果可保留根號)

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