【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg、mC=1kg的三個(gè)小物塊A、B、C（均視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在光滑水平軌道上。半徑為R=0.6m的光滑、豎直、半圓軌道最低點(diǎn)與水平軌道相切。B、C之間有一輕彈簧剛好處于原長，B與輕彈簧栓接，C未與彈簧栓接�，F(xiàn)讓物塊A（右側(cè)涂有少量質(zhì)量不計(jì)的粘膠）以初速度=6m/s沿水平方向向右滑動(dòng)，A與B發(fā)生碰撞并粘為一體。經(jīng)過一段時(shí)間，C脫離彈簧，然后滑上光滑豎直半圓軌道。（取g=10m/s2）求：

(1)上述過程中彈簧的最大彈性勢能；

(2)C脫離彈簧時(shí)的速度大小；

(3)試討論判斷C能否到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)。若能，求出通過最高點(diǎn)時(shí)C對(duì)軌道的壓力大�。蝗舨荒�，請(qǐng)說明理由。

【答案】（1）6J；（2）；（3）能，

【解析】

（1）、、位于光滑的水平面上，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選取向右為正方向，設(shè)與發(fā)生完全非彈性碰撞后共同速度為，對(duì)、有

可得

彈簧壓縮到最短時(shí)，彈性勢能最大，此時(shí)、、共同速度為，有

可得

由機(jī)械能守恒定律得

解得

（2）設(shè)彈簧恢復(fù)原長時(shí)的速度為，的速度為，此后脫離彈簧

由動(dòng)量守恒定律得

由機(jī)械能守恒定律得

解得

（3）脫離彈簧后沿軌道運(yùn)動(dòng)，假設(shè)能運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，且運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)的速度為，由機(jī)械能守恒定律得

可得

設(shè)過最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)的支持力大小為由

向心力公式

可得

所以假設(shè)成立，能通過最高點(diǎn)，且對(duì)軌道的壓力大小為．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第Ⅰ、Ⅲ象限內(nèi)有平行于y軸，電場強(qiáng)度大小相同、方向相反的勻強(qiáng)電場，在第Ⅳ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，從y軸上的M(0，d)點(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場，通過電場后從x軸的N 點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限內(nèi)，又經(jīng)過磁場垂直y軸進(jìn)入第Ⅲ象限，最終粒子從x軸上的P點(diǎn)離開．不計(jì)粒子所受到的重力．求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(2)粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度大小；

(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢差為U2的兩塊平行板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個(gè)裝置處于真空中，重力可忽略.在滿足電子能射出平行板的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏角φ變大的是：

A. U1變大，U2變大B. U1變小，U2變大

C. U1變大，U2變小D. U1變小，U2變小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，不計(jì)空氣阻力，從O點(diǎn)水平拋出的小球抵達(dá)光滑、固定斜面上端P處時(shí)，速度方向恰好沿著斜面方向，然后緊貼斜面PQ做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（　　）

A.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小比平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的大

B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中地面對(duì)斜面的支持力大于小球和斜面的總重

C.撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地瞬間小球重力的功率將變大

D.撤去斜面，小球仍從O點(diǎn)以相同速度水平拋出，落地時(shí)間將增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)軌的兩端分別與電源（串有一滑動(dòng)變阻器R）、定值電阻R0、電容器（電容為C，原來不帶電）和開關(guān)S相連。整個(gè)空間充滿了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒橫跨在導(dǎo)軌上。己知電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。當(dāng)S接1，滑動(dòng)變阻器R接入電路一定阻值時(shí)，金屬棒ab在磁場中恰好保持靜止。當(dāng)S接2后，金屬棒ab從靜止開始下落，下落距離時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度。重力加速度為g，則下列分析正確的是（　�。�

A.當(dāng)S接1時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值

B.當(dāng)S接2時(shí)，金屬棒從靜止開始到剛好達(dá)到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷的時(shí)間為

C.若將棒由靜止釋放的同時(shí)，將S接到3，則電容器積累的電荷量隨金屬棒速度v的變化關(guān)系為

D.若將棒由靜止釋放的同時(shí)，將S接到3，則金屬棒將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平方向足夠長的虛線區(qū)域I（上下邊界水平）內(nèi)有交替變化的電磁場，電磁場按照如圖所示的規(guī)律變化，電場強(qiáng)度大小為E，方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）t=0時(shí)刻以初速度從上邊界A點(diǎn)豎直向下進(jìn)入?yún)^(qū)域I，時(shí)刻從下邊界C點(diǎn)離開區(qū)域I并進(jìn)入半徑為R的圓形區(qū)域II，，區(qū)域II與區(qū)域I在C點(diǎn)相切，區(qū)域II中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。（、E、為已知量）。求：

(1) 時(shí)刻粒子的速度大小；

(2)區(qū)域I在豎直方向的寬度d；

(3)粒子在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，匝數(shù)為100、邊長為0.1m的正方形導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.6T的水平勻強(qiáng)磁場中，線框繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。電刷E、F與滑環(huán)接觸良好，燈泡上標(biāo)有“60W”的字樣。已知燈泡正常發(fā)光，且電容器不會(huì)被擊穿，熔斷器及線框的電阻均不計(jì)，則（　　）

A.當(dāng)線框平面處于豎直位置時(shí)通過熔斷器電流最大

B.燈泡的額定電壓為30V

C.電容器上可能標(biāo)有“30V，3300μF”的字樣

D.熔斷器上可能標(biāo)有“2A”的字樣

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把彈簧平放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長L0=4.6cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤嗎，每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧長度x，數(shù)據(jù)記錄如下表所示。

鉤碼個(gè)數(shù)

1

2

3

4

5

彈力F/N

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

彈簧長度x/cm

7.0

9.0

11.0

13.0

15.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線______。

（2）由此圖線可得，該彈簧勁度系數(shù)k=______N/m。（保留兩位有效數(shù)字）

（3）圖線與x軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)值________L0（選填大于、等于或小于），原因是__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材供選擇：

A．電池組（3 V）

B．電流表（0～3 A，內(nèi)阻約0.012 5Ω）

C．電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125Ω）

D．電壓表（0～3 V，內(nèi)阻約4 kΩ）

E．電壓表（0～15 V，內(nèi)阻約15kΩ）

F．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，允許最大電流1 A）

H．開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中,電流表應(yīng)選用_________、電壓表應(yīng)選用______（填寫儀器前的字母代號(hào)）；

(2)測電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測量電路時(shí)，應(yīng)采用電流表________（選 填“外”或“內(nèi)”）接法，待測金屬絲電阻的測量值比真實(shí)值偏______（選填“大”或“小”）；

(3)若實(shí)驗(yàn)中測得用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，電流表示數(shù)I,電壓表示數(shù)U，請(qǐng)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝________.（用測出的物理量的符號(hào)表示）

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