【題目】如圖所示,在高h130 m的光滑水平平臺上,質(zhì)量m1 kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住,儲存了一定量的彈性勢能Ep。若打開鎖扣K, 小物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺,做平拋運(yùn)動,并恰好能沿光滑圓弧形軌道BCB點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道。B點(diǎn)的高度h215 m,圓弧軌道的圓心O與平臺等高,軌道最低點(diǎn)C的切線水平,并與地面上長為L50 m的水平粗糙軌道CD平滑連接,小物塊沿軌道BCD運(yùn)動并與右邊墻壁發(fā)生碰撞,取g10 m/s2

(1)求小物塊由AB的運(yùn)動時間t;

(2)求小物塊原來壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep的大小;

(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞,碰后速度等大反向,反向運(yùn)動過程中沒有沖出B點(diǎn),最后停在軌道CD上的某點(diǎn)PP點(diǎn)未畫出)。設(shè)小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ,求μ的取值范圍。

【答案】(1) s ;(2)50J(3)μ

【解析】

(1)設(shè)從A運(yùn)動到B的時間為t,由平拋運(yùn)動規(guī)律得

h1h2=gt2

解得

t=s

(2),,所以∠BOC=60°,設(shè)物塊平拋到B點(diǎn)的水平初速度為v1,將B點(diǎn)速度分解可得

解得

v1=10m/s

根據(jù)能量守恒,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化給物塊的動能。得

(3)設(shè)小物塊在水平軌道CD上通過的總路程為s,根據(jù)題意,該路程的最大值是

smax=3L

路程的最小值是

smin=L

路程最大時,動摩擦因數(shù)最小,路程最小時,動摩擦因數(shù)最大,由能量守恒知

解得

由小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞可知

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑,如圖所示,在此過程中:( )

A. 重力對物體做功為mgH

B. 物體的重力勢能減少了mg(Hh)

C. 所有外力對物體做的總功為零

D. 地面對物體的平均阻力大小為mg(Hh)/ h

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【題目】如圖所示,物塊A、B、C的質(zhì)量分別為2m、2m、m,并均可視為質(zhì)點(diǎn),三個物塊用輕繩通過輕質(zhì)滑輪連接,在外力作用下現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時物塊A置于地面,物塊BC、C到地面的距離均是L,現(xiàn)將三個物塊由靜止釋放。若C與地面、BC相碰后速度立即減為零,A距離滑輪足夠遠(yuǎn)且不計一切阻力,重力加速度為g.求:

(1)剛釋放時A的加速度大小及輕繩對A的拉力大小;

(2)物塊A由最初位置上升的最大高度;

(3)若改變A的質(zhì)量使系統(tǒng)由靜止釋放后物塊C能落地且物塊BC不相碰,則A的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件.

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【題目】如圖所示,一顆地球同步衛(wèi)星先沿橢圓軌道1飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道1變軌到地球同步圓軌道2. 下列說法正確的是

A. 衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時的速度大于7. 9km/s

B. 衛(wèi)星沿軌道2運(yùn)動的過程中,衛(wèi)星中的儀器處于平衡狀態(tài)

C. 衛(wèi)星沿軌道2運(yùn)動的過程中,有可能經(jīng)過北京的正上空

D. 衛(wèi)星經(jīng)過執(zhí)道1上的P點(diǎn)和軌道2上的P點(diǎn)的加速度大小相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一質(zhì)量不計,可上下自由移動的活塞將理想氣體封閉在圓筒內(nèi),筒的側(cè)壁為絕緣體,下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2.閉合電鍵前,DM間距l1=5μm,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷,并各自產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(DM間的電場為各自產(chǎn)生的電場的疊加).在電場力作用下活塞D發(fā)生移動.穩(wěn)定后,DM間距l2=4μm,伏特表讀數(shù)為2V

1)求出活塞受到的電場力大小F(大氣壓強(qiáng)p01.0×105Pa,活塞移動前后氣體溫度不變)

2)求出活塞D所帶電量q

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【題目】2015年世界蹦床錦標(biāo)賽中,中國隊包攬了女子單人蹦床比賽的金牌和銀牌,對于運(yùn)動員身體保持直立狀態(tài)由最高點(diǎn)下落至蹦床的過程(如圖所示),若忽略空氣阻力,關(guān)于運(yùn)動員所受重力做功、運(yùn)動員的重力勢能,下列說法中正確的是

A. 重力做正功,重力勢能減少

B. 重力做負(fù)功,重力勢能減少

C. 重力做負(fù)功,重力勢能增加

D. 重力做正功,重力勢能增加

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【題目】2017619日,“中星9A”衛(wèi)星在西昌順利發(fā)射升空。衛(wèi)星變軌如圖所示,衛(wèi)星先沿橢圓軌道飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度成功變軌進(jìn)入地球同步軌道,P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)。下列說法正確的是( 。

A.衛(wèi)星在橢圓軌道運(yùn)行時,在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度

B.衛(wèi)星在橢圓軌道Q點(diǎn)加速度大于在同步軌道Q點(diǎn)的加速度

C.衛(wèi)星在橢圓軌道Q點(diǎn)速度小于在同步軌道Q點(diǎn)的速度

D.衛(wèi)星耗盡燃料后,在微小阻力的作用下,機(jī)械能減小,軌道半徑變小,動能變小

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【題目】如圖所示,一塊長木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,A、B發(fā)生相對滑動,AB都向前移動一段距離,在此過程中,下列判斷正確的是( )

A. 外力F做的功等于AB動能的增加之和

B. BA的摩擦力所做的功等于A的動能增量

C. AB的摩擦力所做的功等于BA的摩擦力所做的功

D. 外力FB做的功等于B的動能的增量與B克服摩擦力所做的功之和

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【題目】如圖所示,半徑為R的細(xì)圓管(管徑可忽略)內(nèi)壁光滑,豎直放置,一質(zhì)量為m、直徑略小于管徑的小球可在管內(nèi)自由滑動,測得小球在管頂部時與管壁的作用力大小為mgg為當(dāng)?shù)刂亓铀俣,則 (  )

A. 小球在管頂部時速度大小一定為

B. 小球運(yùn)動到管底部時速度大小可能為

C. 小球運(yùn)動到管底部時對管壁的壓力可能為5mg

D. 小球運(yùn)動到管底部時對管壁的壓力一定為7mg

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