【題目】如圖所示，豎直面內(nèi)用光滑鋼管彎成的“9”字形固定軌道與水平桌面的右端相接， “9”字全高 H＝0.8 m，“9”字上半部分四分之三圓弧半徑為 R＝0.2 m，鋼管的內(nèi)徑大小忽 略不計(jì)。桌面左端固定輕質(zhì)彈簧，開始彈簧處于鎖定狀態(tài)，其右端處于 A 位置，此時(shí)彈簧具有 的彈性勢能為 Ep＝2.16 J，將質(zhì)量 m＝0.1 kg 的可看作質(zhì)點(diǎn)的小球放在 A 位置與彈簧相接觸， 解除彈簧鎖定后，小球從 A 被彈出后經(jīng)過 B 點(diǎn)進(jìn)入“9”字形軌道最后從 D 點(diǎn)水平拋出，AB 間水平距離為 L＝1.2 m，小球與桌面間的動摩擦因數(shù)為 μ＝0.3，重力加速度 g 取 10 m/s2，不 計(jì)空氣阻力，假設(shè)水平地面足夠長，試求：

(1)彈簧解除鎖定后，小球到 B 點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

(2)小球運(yùn)動到軌道最高點(diǎn) C 時(shí)對軌道的作用力；

(3)若小球從“9”字形軌道 D 點(diǎn)水平拋出后，第一次與地面碰撞前速度方向與水平地面傾角 θ＝45°，每一次與地面碰撞過程中小球水平速度分量保持不變，小球彈 起來的豎直速度分量減小為碰撞前的一半，直到最后沿著水平地面滾動，求小球開始沿地面滾 動的位置與 D 點(diǎn)的水平距離以及碰撞過程中小球損失的機(jī)械能。

【答案】(1)6m/s；(2) 9N；(3) 8.4m；1.4J。

【解析】

(1)彈簧接觸鎖定后，由能量守恒定律得

vB=6m/s

(2)小球有B到C運(yùn)動

在C點(diǎn)

解得

FN=9N

由牛頓第三定律，對軌道的作用力為9N，方向豎直向上
(2)小球由B到D運(yùn)動

第一次到達(dá)地面時(shí)

豎直方向

解得

h=1.4m

小球離開D點(diǎn)直到最后在水平地面做直線運(yùn)動在豎直方向運(yùn)動的總時(shí)間

代入解得

小球離開D點(diǎn)直到最后在水平地面做直線運(yùn)動在水平方向

x=vDt總=8.4m

損失的機(jī)械能為

△E=mgh=1.4J

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】荷蘭“Mars One”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃。假設(shè)登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程。已知引力常量為G，則下列說法不正確的是（　　）

A.飛船在軌道上運(yùn)動時(shí)，運(yùn)行的周期

B.飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能

C.飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣

D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面體ABC放在水平桌面上，其傾角為37，其質(zhì)量為M=5kg．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=3kg的小物塊放在斜面上，并給予其一定的初速度讓其沿斜面向上或者向下滑動．已知斜面體ABC并沒有發(fā)生運(yùn)動，重力加速度為10m/s2，sin37=0.6．則關(guān)于斜面體ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小，下面給出的結(jié)果可能的有( )

A.N=50N，f=40NB.N=87.2N，f=9.6N

C.N=72.8N，f=0ND.N=77N，f=4N

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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的斜劈靜止在粗糙水平地面上,質(zhì)量為m的物塊正在M的斜面上勻速下滑�，F(xiàn)在m上施加一個(gè)水平推力F,則在m的速度減小為零之前,下列說法正確的是

A. 加力F之后,m與M之間的摩擦力變小

B. 加力F之后,m與M之間的作用力不變

C. 加力F之后,M與地面之間產(chǎn)生靜摩擦力

D. 加力F前后,M與地面間都沒有摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力隨打入深度的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率。取，則下列說法正確的是

A. 夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為

B. 夯錘與樁料碰撞后瞬間的速度為

C. 打完第一夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度為

D. 打完第三夯后，樁料進(jìn)入泥土的深度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是_______

A.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間只有引力，沒有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢

B.在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)

C.水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d的大小時(shí)可把分子當(dāng)作球體處理

D.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性

E.分子間距離在小于范圍內(nèi)，分子間距離減小時(shí)，引力減小，斥力增大，分子力表現(xiàn)為斥力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是某女運(yùn)動員一次十米跳水的快照，她從跳臺斜向上跳起，一段時(shí)間后落入較大的泳池中，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是　　

A. 她運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零

B. 她上升過程處于超重狀態(tài)，下降過程處于失重狀態(tài)

C. 她接觸到水后，由于受到水的阻力，立即開始做減速運(yùn)動

D. 她從入水到停止下沉的過程中損失的機(jī)械能大于水的機(jī)械能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________；

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平

C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

(2)為定量研究，建立以水平方向?yàn)?/span>軸、豎直方向?yàn)?/span>軸的坐標(biāo)系；

a．取平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的_______（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定軸時(shí)_______（選填“需要”或者“不需要”）軸與重錘線平行；

b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和，則_______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）�？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮�_______（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>，結(jié)果用上述字母表示）。

(3)為了得到平拋物體的運(yùn)動軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是_______；

A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動軌跡

B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動軌跡

C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動軌跡

(4)伽利略曾研究過平拋運(yùn)動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_______。

A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動

B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動

C．在下落過程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，開口向上、豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)壁光滑，汽缸內(nèi)部的橫截面積為S，高度為h，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m，厚度不計(jì)的活塞，活塞下端封閉一定質(zhì)量理想氣體。在汽缸內(nèi)A、處放置裝有力傳感器的小卡環(huán)，卡環(huán)上表面與汽缸底的距離為0.5h。開始時(shí)，活塞置于汽缸頂端，初始狀態(tài)溫度為T，外界大氣壓強(qiáng)大小為且保持不變。緩慢降低被封閉氣體的溫度，求：

①當(dāng)活塞恰好與卡環(huán)接觸但無壓力時(shí)，被封閉氣體的溫度；

②當(dāng)傳感器顯示活塞對卡環(huán)的壓力為0.5mg時(shí)，被封閉氣體的溫度。

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同步練習(xí)冊答案