【題目】如圖所示,足夠長的光滑絕緣水平臺左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧,一個(gè)質(zhì)量電量的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接。某一瞬間釋放彈簧彈出小球,小球從水平臺右端A點(diǎn)飛出,恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn),并沿軌道滑下。已知AB的豎直高度,傾斜軌道與水平方向夾角為傾斜軌道長為,帶電小球與傾斜軌道間的動摩擦因數(shù)。傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連,小球在C點(diǎn)沒有能力損失,所有軌道都是絕緣的,運(yùn)動過程中小球的電量保持不變。只有光滑豎直圓軌道處在范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)。已知,取,求:

1被釋放前彈簧的彈性勢能;

2若光滑水平軌道CD足夠長,要使小球不離開軌道,光滑豎直圓軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件?

3如果豎直圓弧軌道的半徑,小球進(jìn)入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為的某一點(diǎn)P?

答案1;

2;

3小球共有6次通過距水平軌道高為的某一點(diǎn)

【解析】

試題分析:1AB平拋運(yùn)動:

B點(diǎn):,所以:

被釋放前彈簧的彈性勢能:。

2B點(diǎn):

BC

恰好過豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí):

C到圓軌道最高點(diǎn):

聯(lián)立并代數(shù)解得

恰好到豎直圓軌道最右端時(shí):, 聯(lián)立并代數(shù)解得

要使小球不離開軌道,豎直圓弧軌道的半徑

3,小球沖上圓軌道高度時(shí)速度變?yōu)?/span>0,然后返回傾斜軌道高處滑下,然后再次進(jìn)入圓軌道達(dá)到的高度為。

有:,

聯(lián)立解得:

之后物塊在豎直圓軌道和傾斜軌道之間往返運(yùn)動

同理:次上升高度:

當(dāng)時(shí),上升的最大高度小于

則小球共有6次通過距水平軌道高為的某一點(diǎn)。

練習(xí)冊系列答案
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A汽車在AB BC段發(fā)動機(jī)的額定功率不變都是l×l04W

B汽車在BC段牽引力增大,所以汽車在BC段的加速度逐漸增大

C由題給條件不能求出汽車在BC段前進(jìn)的距離

D由題所給條件可以求出汽車在8m/s時(shí)加速度的大小。

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【題目】下列說法正確的是(

A. 所有的核反應(yīng)都具有質(zhì)量虧損

B. β衰變本質(zhì)是原子核中一個(gè)質(zhì)子釋放一個(gè)電子而轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子

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【題目】為了探究合外力做功與物體動能改變的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

第一步:如圖甲所示,把木板一端墊起,滑塊通過跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為m的重錘相連,重錘下連一紙帶,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.調(diào)整木板傾角,直到輕推滑塊,滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動.

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第三步:接通電源釋放滑塊,使之從靜止開始加速運(yùn)動,打出的紙帶如圖丙所示.其中打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0時(shí),滑塊的速度為零,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T

1)根據(jù)紙帶求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打E點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vE= ;

2)合外力在OE段對滑塊做功的表達(dá)式WOE= ;(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g

3)利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對滑塊所做的功形及AB、CD、E各點(diǎn)的瞬間速度v,以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,作出v2-W圖象,發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,測得直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=____

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