【題目】如圖是檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置,MN為半徑、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平。PQ為待檢驗(yàn)的固定曲面,該曲面為在豎直面內(nèi)截面半徑圓弧,圓弧下端切線水平且圓心恰好位于MN軌道的上端點(diǎn)N,M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同的質(zhì)量的小鋼珠,假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過N點(diǎn),水平飛出后落到PQ上的S點(diǎn),取g =10m/s2。求:

(1)小球到達(dá)N點(diǎn)時速度的大;

(2)發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能的大小;

(3)鋼珠落到圓弧PQS點(diǎn)時速度的大小。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)設(shè)鋼珠在M軌道最高點(diǎn)的速度為vN,在最高點(diǎn),由題意mgm
解得

(2)從發(fā)射前到最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:EpmgR+mv2=0.15J…
(2)鋼珠從最高點(diǎn)飛出后,做平拋運(yùn)動
x=vt…
ygt2
由幾何關(guān)系:x2+y2=r2
從飛出M到打在N得圓弧面上,由機(jī)械能守恒定律:
mgy+mvs2mvN2
聯(lián)立①、、、⑥解出所求:vs=4.0m/s

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】有一如圖所示的裝置,輕繩上端系在豎直桿的頂端O點(diǎn),下端P連接一個小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn)),輕彈簧一端通過鉸鏈固定在桿的A點(diǎn),另一端連接在P點(diǎn),整個裝置可以在外部驅(qū)動下繞OA軸旋轉(zhuǎn)。剛開始時,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于水平方向。現(xiàn)在讓桿從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動,整個過程中,繩子一直處于拉伸狀態(tài),彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力。已知:OA=4m,OP=5m,小球質(zhì)量m=1kg,彈簧原長l=5m,重力加速度g10m/2。求:

(1)彈簧的勁度系數(shù)k;

(2)當(dāng)彈簧彈力為零時,整個裝置轉(zhuǎn)動的角速度ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)桿的一端與一小球相連,可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)在a處給小球一初速度,使它做圓周運(yùn)動,圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),則關(guān)于桿對球的作用力的說法正確的是( 。

A. a處一定為拉力 B. b處一定為拉力

C. b處一定為支持力 D. 在b處桿對球可能沒有作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,運(yùn)動員“3m跳板跳水運(yùn)動的過程可簡化為:運(yùn)動員走上跳板,將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C,跳板又將運(yùn)動員豎直向上彈到最高點(diǎn)A,然后運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動,豎直落入水中.跳板自身重力可忽略不計,則下列說法正確的是

A. 運(yùn)動員向下運(yùn)動(B→C)的過程中,先超重后失重,對板的壓力先減小后增大

B. 運(yùn)動員向下運(yùn)動(B→C)的過程中,先失重后超重,對板的壓力一直增大

C. 運(yùn)動員向上運(yùn)動(C→B)的過程中,先失重后超重,對板的壓力先增大后減小

D. 運(yùn)動員向上運(yùn)動(B→A)的過程中,一直處于失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,參加某電視臺娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺以v0=8m/s的速度從A點(diǎn)水平躍出后,沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道,沿軌道滑到C點(diǎn)后離開軌道。已知A、B之間的豎直高度H=1.8m,圓弧軌道半徑R=10m,選手質(zhì)量50kg,不計空氣阻力,g=10m/s2,求:

(1)選手從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時間及到達(dá)B點(diǎn)的速度;

(2)選手到達(dá)C時對軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時針運(yùn)行.在t0時刻,將質(zhì)量為1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn),經(jīng)過1.0 s,物塊從最下端的B點(diǎn)離開傳送帶.取沿傳送帶向下為速度的正方向,則物塊的對地速度隨時間變化的圖象如圖乙所示(g10 m/s2),求:

(1)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);

(2)物塊從AB的過程中,傳送帶對物塊做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對象驗(yàn)證動能定理,他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的一套裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)連上紙帶,釋放沙桶時,滑塊處于靜止.要完成該實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為:

還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________________

實(shí)驗(yàn)時首先要做的步驟是___________,為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是____________________

在上述的基礎(chǔ)上,某同學(xué)測得滑塊的質(zhì)量M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,測得此時沙和沙桶的總質(zhì)量m.接通電源,釋放沙桶,在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1v2(v1<v2).則對滑塊,本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 __________(用題中的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強(qiáng)磁場中。AC端連有阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為M、垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,則棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運(yùn)動階段。現(xiàn)用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處,此時撤去該力,金屬棒EF最后又回到BD端。求:

(1)金屬棒下滑過程中的最大速度,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?(金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計)

(2)金屬棒棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子的部分能級圖,以下判斷正確的是

A. 處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的光子

B. 欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā),可用12.09eV的光子照射

C. 一個氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到基態(tài)時,最多可以輻射出6種不同頻率的光子

D. n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34eV)時不能發(fā)生光電效應(yīng)

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