【題目】將輕質(zhì)彈簧豎立在水平地面上在其頂端將一質(zhì)量為3m的物體由靜止釋放當彈簧被壓到最短時，彈簧壓縮量為l。QN是一水平光滑軌道，N端與半徑為l的光滑半圓管道相切，管道的直徑MN豎直，如圖所示。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在Q點，另一端與質(zhì)量為m的小球P接觸但不連接。用外力緩緩推動小球P，將彈簧壓縮后放開，P開始沿軌道運動。已知重力加速度為g，半圓管道的管口略大于小球直徑。求：

（1）小球P到達M點時對管道的作用力；

（2）小球P離開管道后落回到NQ上的位置與N點間的距離。

【答案】（1）mg方向豎直向上（2）

【解析】

（1）依題意可知，當彈簧豎直放置，長度被壓縮l時，質(zhì)量為3m的物體的動能為零，其重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。由機械能守恒定律，彈簧的彈性勢能為

①

設(shè)小球P到達M點時的速度大小為，由能量守恒定律得

②

聯(lián)立①②式，代入題給數(shù)據(jù)得

③

在M點，設(shè)小球P到達M點時的項對小球的印用力為.

④

代入數(shù)據(jù)

.

根據(jù)牛頓第三定律可知，，方向豎直向上

（2）設(shè)P離開M點后，落回到軌道NQ所需的時間為t，由運動學公式得

⑤

P落回到NQ的位置與N點之間的距離為

⑥

聯(lián)立⑤⑥式得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a、b，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，其運動軌跡如圖所示．若不計粒子的重力，下列說法正確的是(　　)

A.a粒子動能較小

B.a粒子帶正電，b粒子帶負電

C.b粒子在磁場中運動時間較長

D.b粒子在磁場中所受洛倫茲力較小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究兩電荷間相互作用力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，一同學猜想可能與兩電荷的間距和帶電荷量有關(guān)，他選用帶正電的小球A和B，A球放在可移動的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖所示.實驗時，先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，B球懸線的偏角越大，再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大.

實驗表明：兩電荷之間的相互作用力，隨其距離的______而增大，隨其所帶電荷量的______而增大.此同學在探究中應(yīng)用的科學方法是______（選填“累積法”“等效替代法”“控制變量法”或“演繹法”）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一含有光電管的電路如圖甲所示，乙圖是用a、b、c光照射光電管得到的I—U圖線，、表示截止電壓，下列說法正確的是（　�。�

A.甲圖中光電管得到的電壓為正向電壓

B.a、c光的波長相等

C.a、c光的光強相等

D.a、b光的波長相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為，上端接有定值電阻，勻強磁場垂直于導軌平面，磁感應(yīng)強度為B。將質(zhì)量為m的導體棒由靜止釋放，當速度達到時開始勻速運動，此時對導體棒施加一平行于導軌向下的拉力，并保持拉力的功率為P，導體棒最終以的速度勻速運動。導體棒始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻，重力加速度為g，下列選項正確的是（ ）

A．

B．

C．當導體棒速度達到時加速度為

D．在速度達到以后勻速運動的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用螺旋測微器、米尺和如圖甲所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1 Ω，電壓表的內(nèi)阻為5 kΩ)測量一根粗細均勻的阻值約為5 Ω的金屬絲的電阻率．

(1)用筆畫線代替導線，將圖乙中的器材連接成實物電路，要求連線不能交叉，電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電動勢為6 V，滑動變阻器的阻值為0～20 Ω)________．

甲

乙

丙

(2)實驗時，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺測量金屬絲的長度示數(shù)如圖5所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示．則金屬絲兩端的電壓U＝________，電流I＝________，金屬絲的長度L＝__________，直徑d＝________.

(3)該金屬絲的電阻率是________．(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，磁感應(yīng)強度大小為B=0.15T，方向垂直紙面向里的勻強磁場分布在半徑R=0.20m的圓形區(qū)域內(nèi)，圓的左端跟y軸相切于直角坐標系原點O，右端與邊界MN相切于x軸上的A點．MN右側(cè)有平行于x軸負方向的勻強電場．置于坐標原點O的粒子源，可沿x軸正方向射出速度的帶正電的粒子流，比荷為．不計粒子重力．右側(cè)電場強度大小為現(xiàn)以過O點并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場區(qū)域按逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90．求：

(1)粒子在磁場中運動的半徑；

(2)在旋轉(zhuǎn)磁場過程中，粒子經(jīng)過磁場后，途經(jīng)MN進入電場，求粒子經(jīng)過MN時離A點 最遠的位置B到A點的距離L1；

(3)通過B點的粒子進人電場后，再次經(jīng)過MN時距B點的距離L2為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，N=50匝的矩形線圈abcd，ab邊長l1=20 cm，ad邊長l2=25 cm，放在磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n=3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻r=1Ω，外電路電阻R=9Ω，t=0時，線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里。（計算時取π=3）

(1)在圖中標出t=0時感應(yīng)電流的方向并寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式；

(2)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做多少功？

(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中流過電阻R的電荷量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩．實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條．

（1）同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是____（填字母代號）

A．兩細繩必須等長

B．彈簧秤，細繩，橡皮條都應(yīng)與木板平行

C．用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)適當大一些

D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些

（2）當橡皮筋的活動端拉到O點時，兩根細繩相互垂直，如圖1所示．這時彈簧測力計的讀數(shù)可從圖中讀出，由圖可讀得兩個相互垂直的拉力的大小分別為_____牛和______牛．

（3）在圖2的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個力_____及它們的合力并利用所作圖求出合力大�。�_____

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