(12分)如圖所示,在傾角為37o的斜面上,一勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧一端固定在A點,自然狀態(tài)時另一端位于B點。斜面上方有一半徑R=0.2m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面相切于C處,圓弧軌道的最高點為D。斜面AB段光滑,BC段粗糙且長度為0.4m,F(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的小物塊從C點由靜止釋放,小物塊將彈簧壓縮了0.2m后速度減為零(不計小物塊到達(dá)B處與彈簧碰撞時的能量損失)。已知彈簧彈性勢能表達(dá)式Ek=kx2,其中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8。(計算結(jié)果可保留根號)求:

⑴小物塊與斜面BC段間的動摩擦因數(shù)μ
⑵小物塊第一次返回BC面上時,沖到最遠(yuǎn)點E,求BE長
⑶若用小物塊將彈簧壓縮,然后釋放,要使小物塊在CD段圓弧軌道上運動且不脫離圓弧軌道,則壓縮時壓縮量應(yīng)滿足的條件
⑴μ=0.5 ⑵0.08m的E位置 ⑶x≥0.479m

試題分析:⑴由動能定理得:
         2分
解得:μ="0.5"         1分
⑵設(shè)小物塊最遠(yuǎn)將沖到E點,則由動能定理得:
         2分
解得:BE=0.08m,即最遠(yuǎn)沖到距B點為0.08m的E位置。        1分
⑶要使小物塊不脫離圓弧軌道,則小物塊應(yīng)到達(dá)圖中F點時速度減為零則有:
>0          1分
≤0       1分
解得:<x≤ 即:0.349m<x≤0.4m         1分
若恰過最高點D,則有:
mv2  1分
mg= m    1分
解得: x≥ 即:x≥0.479m     1分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,幼兒園的小朋友在做滑梯游戲時,三個小朋友分別經(jīng)三條不同的路徑從滑梯的頂端滑到底端.設(shè)三位小朋友的體重相同,則比較三者的下滑過程有
A.克服摩擦力做功一定相等
B.到達(dá)底端的動能一定相同
C.三條不同路徑重力做的功一定相等
D.沿路徑下滑時到達(dá)底端的動能一定最大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強為E的勻強電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏。現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點為O。試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間;
(2)粒子打到屏上的點P到O點的距離;
(3)粒子在整個運動過程中動能的變化量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

為滿足不同列車間車廂進(jìn)行重新組合的需要,通常需要將相關(guān)的列車通過“駝峰”送入編組場后進(jìn)行重組(如圖所示),重組后的車廂同一組的分布在同一軌道上,但需要掛接在一起,F(xiàn)有一列火車共有 n節(jié)車廂,需要在編好組的“駝峰”左側(cè)逐一撞接在一起。已知各車廂之間間隙均為s0,每節(jié)車廂的質(zhì)量都相等,現(xiàn)有質(zhì)量與車廂質(zhì)量相等、且沒有動力驅(qū)動的機車經(jīng)過“駝峰”以速度v0向第一節(jié)車廂運動,碰撞后通過“詹天佑掛鉤”連接在一起,再共同去撞擊第二節(jié)車廂,直到 n 節(jié)全部掛好。不計車廂在掛接中所受到的阻力及碰撞過程所需的時間,求:

(1)這列火車的掛接結(jié)束時速度的大;
(2)機車帶動第一節(jié)車廂完成整個撞接過程所經(jīng)歷的時間。
(3)這列火車完成所有車廂掛接后,機車立即開啟動力驅(qū)動,功率恒為P,在行駛中的阻力f恒定,經(jīng)歷時間t達(dá)到最大速度,求機車此過程的位移。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

帶電粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,它僅在電場力作用下,從電場中的A點運動到B點,速度從vA變到vB,則下列關(guān)于A、B兩點間電勢差UAB的說法中正確的是(   )
A.只有電場是勻強電場,才能求出UAB
B.如果電場是點電荷形成的電場,不可以求出UAB
C.無論什么樣的電場,都可能求出UAB
D.條件不足,無法求出UAB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面.設(shè)物體在斜面最低點A的速度為v,壓縮彈簧至C點時彈簧最短,C點距地面高度為h,不計小球與彈簧碰撞過程中的能量損失,則彈簧被壓縮至C點,彈簧對小球做的功為( )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A,若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放,小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B,仍從彈簧原長位置由靜止釋放,則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g,不計空氣阻力。)
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)半徑為R,均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場;場強大小沿半徑分布如圖所示,圖中E0已知,E-r曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積。

(1)寫出E-r曲線下面積的單位;
(2)已知帶電球在r≥R處的場強E=kQ/r2,式中k為靜電力常量,該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?
(3)求球心與球表面間的電勢差△U;
(4)質(zhì)量為m,電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運動到2R處?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,已知物體與三塊材料不同的地毯間的動摩擦因數(shù)分別為μ、2μ和3μ,三塊材料不同的地毯長度均為L,并排鋪在水平地面上,該物體以一定的初速度從a點滑上第一塊,則物體恰好滑到第三塊的末尾d點停下來,物體在運動中地毯保持靜止.若讓物體從d點以相同的初速度水平向左運動,則物體運動到某一點時的速度大小與該物體向右運動到該位置的速度大小相等,則這一點是(   )
A.a(chǎn)點 B.b點C.c點D.d點

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