【題目】如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平．質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開(kāi)始下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與管壁間恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，已知小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．5．求：

（1）小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；

（2）水平面BC的長(zhǎng)度s；

（3）在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大速度vm．

【答案】（1）（2）3r．（3）

【解析】

試題分析：（1）由機(jī)械能守恒得mg2r＝mvB2

解得

（2）由

得

由A至C，由動(dòng)能定理得mg2r－μmgs＝mvC2

解得s＝3r．

（3）設(shè)在壓縮彈簧過(guò)程中小球速度最大時(shí)離D端的距離為x，則有kx＝mg

得

由功能關(guān)系得mg（r＋x）－Ep＝mv B2－mvC2

得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在直線MN的右邊區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)初速度大小相等的不同粒子a和b，從O點(diǎn)沿著紙面射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中a粒子的速度方向垂直于邊界MN，b粒子的速度方向與a粒子的速度方向的夾角θ=30°，最終兩粒子從邊界的同一點(diǎn)射出。b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角大于180°，不計(jì)粒子受到的重力，下列說(shuō)法正確的是

A. a、b兩粒子可能都帶負(fù)電

B. a、b兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為

C. a、b兩粒子的比荷之比為

D. a、b兩粒子在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直圓筒是固定不動(dòng)的，筒的上部有一細(xì)管（體積不計(jì)）與大氣相通，粗筒B橫截面積是細(xì)筒A的4倍．B筒中a、b兩輕質(zhì)活塞間封有空氣，氣柱長(zhǎng)L=20cm．活塞a上方的水銀深H=10cm，A筒的長(zhǎng)為3H，兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)．打開(kāi)閥門S，用外力向上托住活塞b，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與B筒上端相平．現(xiàn)關(guān)閉閥門S．使活塞b緩慢上移，直至水銀的一半體積被推入A筒中．設(shè)在整個(gè)過(guò)程中氣柱的溫度不變，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)．求：

（i）活塞b上移后A筒中氣體的壓強(qiáng)；

（ii）活塞b上移的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖所示。已知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:

(1)物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對(duì)于木板的位移的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，從傾角為的足夠長(zhǎng)的斜面頂端P以速度拋出一個(gè)小球，落在斜面上某處Q點(diǎn)，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為，若把初速度變?yōu)?，小球仍落在斜面上，則以下說(shuō)法正確的是( )

A. 夾角將變大

B. 夾角與初速度大小無(wú)關(guān)

C. 小球在空間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變

D. PQ間距是原來(lái)間距的3倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為汽車在水平路面上啟動(dòng)過(guò)程中的速度圖象，Oa為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說(shuō)法正確的是（ ）

A．0～t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定

B．t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22﹣mv12

C．t1～t2時(shí)間內(nèi)的平均速度為（v1+v2）

D．在全過(guò)程中t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值，t2～t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，CD左側(cè)存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E＝，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的光滑絕緣小球，從底邊BC長(zhǎng)L，傾角α＝53°的直角三角形斜面頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)到斜面底端C點(diǎn)后進(jìn)入一細(xì)圓管內(nèi)(C處為一小段長(zhǎng)度可忽略的圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑)，恰能到達(dá)D點(diǎn)，隨后從D離開(kāi)后落回到斜面P點(diǎn)，重力加速度為g(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)。

(1)求DA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UDA；

(2)求圓管半徑r；

(3)求小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，用長(zhǎng)為L不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的實(shí)心金屬小球，在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的拉力值，小球半徑可忽略不計(jì)，已知重力加速度為g，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①將小球拉離平衡位置某一高度h處無(wú)初速度釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F；

②改變高度h，重復(fù)上述過(guò)程，獲取多組擺動(dòng)高度h與對(duì)應(yīng)過(guò)程的拉力最大值F的數(shù)據(jù)；

③在F—h坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線。作出F與h關(guān)系圖象如圖乙實(shí)線所示。

(1)F與h的關(guān)系滿足F=_________(用題目所給的字母表示)，說(shuō)明小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒；

(2)根據(jù)乙圖中的實(shí)線，可知擺線長(zhǎng)L=_______m．(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m／s2)

(3)乙圖中的虛線是另一探究小組作出的F—h圖像，則兩小組實(shí)驗(yàn)所使用的器材_______不同。(填“m”或“L”)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩種單色光間距均為0.36mm的雙縫得到的干涉圖樣如圖甲、乙所示。圖丙中有一半圓玻璃磚，O是圓心，MN是法線，PQ是足夠長(zhǎng)的光屏。甲單色光以入射角i由玻璃磚內(nèi)部射向O點(diǎn)，折射角為r。則下列說(shuō)法正確的是_______

A.乙光以i入射時(shí)一定發(fā)生全反射

B.甲光光子能量大于乙光光子能量

C.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光是一所橫波

D.甲光在玻璃磚中的臨界有C滿足

E.若繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)玻璃磚，PQ上可能接收不到甲光

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