【題目】如圖所示,AC為光滑半圓軌道,其半徑R=0.3m,BD為粗糙斜面軌道,其傾角=37°,高度h=0.6m,兩軌道之間由一次條足夠長的光滑水平軌道AB相連,B處用光滑小圓弧平滑連接,軌道均固定在同一豎直平面內(nèi)。在水平軌道上,用擋板將a、b兩物塊間的輕彈餐壓縮后處于靜止狀態(tài),物塊與彈簧不拴接。同時放開左右兩擋板,物塊b恰好能到達斜面軌道最高點D。已知物塊a、b的質(zhì)量均為0.25kg,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,物塊到達A點或B點之前已和彈簧分離,兩物塊均可視為質(zhì)點。重力加速度g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求彈簧儲存的彈性勢能;

(2)請通過計算說明物塊a能否通過C?若能,請求出物塊a離開C后的落點到A的距離。

【答案】15J 20.98m

【解析】

(1)設(shè)a、b的質(zhì)量分別為m1m2,離開彈簧后的速度大小為v1、v2

物塊b沿斜面上滑過程,由動能定理得:

由動量守恒定律得:

由機械能守恒定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:,=5J

(2)假設(shè)物塊a能通過最高點,由機械能守恒定律得:

代如果數(shù)據(jù)可解得:

在最高點C,由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)可解得:FN=4.17N

因為FN>0,所以假設(shè)成立,物塊能通過C點。

a離開C后做平拋運動,在豎直方向有:

落點到A的距離為

代入數(shù)據(jù)可解得s=0.98m

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,小球(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=2kg,不可伸長的細懸線長L=1m,現(xiàn)將小球拉至水平位置(懸線呈拉直狀態(tài)且在豎直紙面內(nèi))由靜止釋放, 不計空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6):

1)小球到達最低位置時時間t=0.5s, 該過程中重力的平均功率多大?

2)小球第一次到達圖中虛線位置(θ=53°)重力的瞬時功率多大?

3)小球第一次到達圖中虛線位置(θ=53°)細線的拉力多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中國的吳橋雜技享譽世界,如圖甲是雜技演員表演傳統(tǒng)節(jié)目水流星。用細繩系著裝有水的小桶。在豎直面內(nèi)做圓周運動,當(dāng)小桶運動到最高點時,可簡化為圖乙所示情形,已知水的質(zhì)量為m,水的重心到轉(zhuǎn)軸O的距離為L,則下列說法正確的是  

A. 最高點水剛好不流出時,水和小桶的最小速率為零

B. 最高點水剛好不流出時,水對桶底的作用力大小為mg

C. 最高點水剛好不流出時,水對桶底的作用力為零

D. 最高點水剛好不流出時,繩上的拉力大小大于mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】滿載A國公民的一航班在飛行途中神秘消失,A國推斷航班遭到敵對國家劫持,政府立即調(diào)動大量?哲娛铝α窟M行搜救,并在第一時間緊急調(diào)動了21顆衛(wèi)星參與搜尋.調(diào)動衛(wèi)星的措施之一就是減小衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的軌道半徑,降低衛(wèi)星運行的高度,以有利于發(fā)現(xiàn)地面(或海洋)目標.下面說法正確的是

A. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞速度減小

B. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞速度增大

C. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞周期減小

D. 軌道半徑減小后,衛(wèi)星的環(huán)繞周期增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是_______

A. 晶體一定具有規(guī)則的幾何形狀

B. 一定質(zhì)量的0℃冰變成同溫度的水,內(nèi)能一定增加

C. 已知氧氣的密度和摩爾質(zhì)量,可以估算氧氣分子的直徑

D. 絕對濕度相同,溫度較低時相對濕度較大,感覺越潮濕

E. 一定質(zhì)量的某種理想氣體密閉在氣缸里,當(dāng)其發(fā)生等壓膨脹時,單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是中國家家戶戶都有的團圓桌。餐桌上放一半徑為r=1.5m可繞中心軸轉(zhuǎn)動的圓盤,近似認為餐桌與圓盤在同一水平面內(nèi),忽略兩者之間的間隙,如圖乙。餐桌離地高度為h=0.8m,將某小物體放置在圓盤邊緣,該物體與圓盤的動摩擦因數(shù)為μ1=0.6,與餐桌的動摩擦因數(shù)為μ2=0.225,設(shè)小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

(1)緩慢增大圓盤的速度,物體從圓盤上甩出的速度

(2)上一問中,為使物體不滑落到地面,餐桌半徑R的最小值

(3)假設(shè)餐桌半徑,物體從圓桌上被甩出后,落到地面上的位置到從圓盤甩出點的水平距離為多少?

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【題目】有一小球只在重力作用下由靜止開始自由落下,在其正下方固定一根足夠長的輕質(zhì)彈簧,如圖所示,在小球與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中( )

A. 小球接觸彈簧后即做減速運動

B. 小球的重力勢能一直減小,彈簧的彈性勢能一直增大

C. 小球的機械能守恒

D. 小球所受的合力一直對小球做負功

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【題目】某發(fā)電機輸電電路的簡圖如圖所示,發(fā)電機的矩形線框ABCD處于磁感應(yīng)強度大小為B=的水平勻強磁場中,線框面積為S=0.25m2,匝數(shù)為100匝,電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO以角速度ω=l00πrad/s勻速轉(zhuǎn)動,并與升壓變壓器的原線圈相連,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比120 ,降壓變壓器的副線圈接入若干“220V100W”的燈泡,兩變壓器間的輸電線總電阻R=20Ω,變壓器均為理想變壓器。當(dāng)發(fā)電機輸出功率為時,燈泡正常發(fā)光.

(1)從線框平面與磁感線垂直時開始計時,寫出線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的關(guān)系式.

(2)求降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比.

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【題目】如圖所示,在電場強度為E=1×104 N/C、方向水平向右的勻強電場中,用一根長L=1 m的絕緣細桿(質(zhì)量不計)固定一個質(zhì)量為m=0.2 kg、電荷量為q=5×10-6 C、帶正電的小球.細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)將桿由水平位置A輕輕釋放,在小球運動到最低點B的過程中.

(1)電場力對小球做功多少?小球電勢能如何變化?

(2)小球在最低點的動能為多少?

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