(10分)如圖所示,有一傾角為θ=370的硬桿,其上套一底端固定且勁度系數(shù)為k=120N/m的輕彈簧,彈簧與桿間無摩擦。一個質(zhì)量為m=1kg的小球套在此硬桿上,從P點由靜止開始滑下,已知小球與硬桿間的動摩擦因數(shù)為µ=0.5,P與彈簧自由端Q間的距離為L=1m。彈簧的彈性勢能與其形變量x的關(guān)系為。求:

(1)木塊從開始下滑到與彈簧自由端相碰所經(jīng)歷的時間t;
(2)木塊運動過程中達到的最大速度υm
(3)若使木塊在P點以初速度υ0下滑后又恰好回到P點,則υ0需多大?
(1)1 s (2)2m/s (3)4.9m/s

試題分析:(1)小球在垂直硬桿方向合力為0有
平行斜面方向
 
小球下滑為勻加速運動   
(2)當小球從P點無初速滑下時,彈簧被壓縮至x處有最大速度vm,此時小球加速度等于0
    
小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧彈力做功,系統(tǒng)機械能守恒
 
代入數(shù)據(jù)得 
(3)設(shè)小球從P點壓縮彈簧至最低點,彈簧的壓縮量為x1,由動能定理
 
從最低點經(jīng)過彈簧原長Q點回到P點的速度為0,則有

 
 
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在空間存在水平方向的勻強磁場和豎直方向的勻強電場,電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B,在場區(qū)某點由靜止釋放一個帶電液滴a,它運動到最低點處恰與一個原來處于靜止的液滴b相碰,碰后兩液滴合為一體,沿水平方向做直線運動,已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍,液滴a所帶的電量是液滴b所帶電量的4倍。求兩液滴初始位置之間的高度差h(設(shè)a、b之間的靜電力不計)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M的木塊,一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入木塊,并以速度v2穿出,對這個過程,下列說法正確的是(   )
A.子彈克服阻力做的功等于
B.子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功
C.子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能與子彈跟木塊摩擦生熱的內(nèi)能之和
D.子彈損失的動能等于木塊的動能跟子彈與木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑固定的豎直桿上套有小物塊 a,不可伸長的輕質(zhì)細繩通過大小可忽略的定滑輪連接物塊 a 和小物塊b,虛線 cd 水平�,F(xiàn)由靜止釋放兩物塊,物塊 a 從圖示位置上升,并恰好能到達c處。在此過程中,若不計摩擦和空氣阻力,下列說法正確的是
A.物塊a到達c點時加速度為零
B.繩拉力對物塊a做的功等于物塊a重力勢能的增加量
C.繩拉力對物塊b先做負功后做正功
D.繩拉力對物塊b做的功等于物塊b機械能的變化量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成,AB恰與圓弧CD在C點相切,軌道固定在水平面上。一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運動,由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點。已知水平軌道AB長為L。求:

(1)小物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)。
(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑R至少是多大?
(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值,增大小物塊的初動能,使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R處,試求物塊的初動能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

將質(zhì)量為m的重球與較長的細絲線組成單擺,小振幅振動(擺角小于5°)時周期為T。使小球帶電量為q的正電后,置于水平向右的勻強電場中,當把它拉至懸點O右方等高處,使線展開并自由釋放,它擺至左方當絲線與豎直方向夾角θ=30°時速度恰為零,如所示。求:

(1)勻強電場的電場強度。
(2)使小球進行小角度擺動時的平衡位置及周期。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,一個質(zhì)量為的長木板靜止在光滑的水平面上,并與半徑為光滑圓弧形固定軌道接觸(但不粘連),木板的右端到豎直墻的距離為;另一質(zhì)量為2的小滑塊從軌道的最高點由靜止開始下滑,從圓弧的最低點A滑上木板。設(shè)長木板每次與豎直墻的碰撞時間極短且無機械能損失。已知滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為。試求

(1)滑塊到達A點時對軌道的壓力的大小
(2)若滑塊不會滑離長木板,試討論長木板與墻第一次碰撞前的速度的關(guān)系
(3)若S足夠大,為了使滑塊不滑離長木板,板長應(yīng)滿足什么條件

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,可視為質(zhì)點的小木塊A、B的質(zhì)量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計).讓A、B以初速度v0一起從O點滑出,滑行一段距離后到達P點,速度變?yōu)関0/2,此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進,己知O、P兩點間的距離為s,炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能,爆炸時間很短可以忽略不計,求:

(l)木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ;
(2)炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個學(xué)生用100N的力,將靜止在球場上質(zhì)量為1kg的球,以10m/s的速度踢出20m遠,則該學(xué)生對球做的功為   
A.50JB.100JC.1000JD.2000J

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同步練習(xí)冊答案