(14分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).試求:

(1)物體運(yùn)動(dòng)到B后一瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力;
(2)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(3)若使物體帶上q的正電荷,同時(shí)在BC半圓形導(dǎo)軌區(qū)間內(nèi)加上一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),仍要使物體恰能完成BC導(dǎo)軌上的圓周運(yùn)動(dòng),則彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能至少為多少。
(1) (2)2.5mgR(3)

試題分析:(1)在C點(diǎn):由得 
從B到C由機(jī)械能守恒得 ------①
在B點(diǎn)由向心力得       ------------------②
由①②得              
(2)從開(kāi)始到C由機(jī)械能守恒得
(3)等效最高點(diǎn)D點(diǎn)在半徑與水平方向成45°右上方
在D點(diǎn)由向心力公式有             --------------①
從開(kāi)始到D點(diǎn)由能量守恒有-------②
由①②得      
建議:第(1)(2)問(wèn)各4分,第(3)問(wèn)6分
點(diǎn)評(píng):本題難度中等,在圓周運(yùn)動(dòng)中,沿半徑方向上的合力提供向心力,據(jù)此可求得最低點(diǎn)支持力的大小,能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件是最小速度為重力提供向心力時(shí)的線速度,求解第3問(wèn)時(shí)注意從能量守恒的觀點(diǎn)思考問(wèn)題
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩,繩長(zhǎng)為L(zhǎng)一端固定于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣助力),小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為v。

(1)求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)小球拉力F的大小;
(2)若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)或最高點(diǎn)時(shí),繩突然斷開(kāi),兩種情況下小球從拋出到落地水平位移大小相等,求O點(diǎn)距地面的高度h;
(3)在(2)中所述情況下試證明O點(diǎn)距離地面高度h與繩長(zhǎng)l之間應(yīng)滿(mǎn)足

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(11分)長(zhǎng)為6L、質(zhì)量為6m的勻質(zhì)繩,置于特制的水平桌面上,繩的一端懸垂于桌邊外,另一端系有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為M的木塊,如圖所示。木塊在AB段與桌面無(wú)摩擦,在BE段與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,勻質(zhì)繩與桌面的摩擦可忽略。初始時(shí)刻用手按住木塊使其停在A處,繩處于繃緊狀態(tài),AB=BC=CD=DE=L,放手后,木塊最終停在C處。桌面距地面高度大于6L。

(1)求木塊剛滑至B點(diǎn)時(shí)的速度v和μ的值?
(2)若木塊BE段與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143900661825.png" style="vertical-align:middle;" />,則木塊最終停在何處?
(3)是否存在一個(gè)μ值,能使木塊從A處放手后,最終停在E處,且不再運(yùn)動(dòng)?若能,求出該μ值;若不能,簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在豎直平面內(nèi),一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應(yīng)的曲線方程為y=2.5(kx+2/3)單位米,式中K=1m-1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上,并從x=0處以v0=5m/s的初速度沿桿向下運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,則 (1)當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到x=/3米時(shí)的速度大小為多少? (2)該小環(huán)在x軸方向能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,跨過(guò)同一高度處的光滑滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體A和B。A套在光滑水平桿上,定滑輪離水平桿高度為h="0.2" m。開(kāi)始讓連A的細(xì)線與水平桿夾角θ=53°,由靜止釋放,求在以后的過(guò)程中A所能獲得的最大速度。
(已知cos53°=0.6,sin53°=0.8,g="10" m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,固定于小車(chē)上的支架上用細(xì)線懸掛一小球.線長(zhǎng)為L(zhǎng).小車(chē)以速度V0做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車(chē)突然碰到障障礙物而停止運(yùn)動(dòng)時(shí).小球上升的高度的可能值是( )
A.等于B.小于
C.大于D.等于2L

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,在光滑水平面上放著質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)物塊,現(xiàn)用外力緩慢向左推B使彈簧壓縮,此過(guò)程中推力做功W。然后撤去外力,則(  )

A.從開(kāi)始到A離開(kāi)墻面的過(guò)程中,墻對(duì)A的沖量為0
B.當(dāng)A離開(kāi)墻面時(shí),B的動(dòng)量大小為
C.A離開(kāi)墻面后,A的最大速度為
D.A離開(kāi)墻面后,彈簧的最大彈性勢(shì)能為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量分別為2m和m的小球a和b之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿連接,在當(dāng)輕桿由水平位置自由釋放后繞中心水平光滑軸O轉(zhuǎn)至豎直位置的過(guò)程中,若不計(jì)空氣阻力,則正確的說(shuō)法是( )
A.桿對(duì)a球做正功;B.桿對(duì)b球不做功;
C.b球機(jī)械能守恒;D.a(chǎn)和b球總機(jī)械守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A.一質(zhì)量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)4.0m后,沖上豎直半圓環(huán),最后小球落在C點(diǎn).求A、C間的距離. (取重力加速度g=10m/s2)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案