【題目】如圖所示,將一輕質(zhì)彈簧放置在光滑的水平地面上,一端固定在豎直墻壁上的A點,另一端與質(zhì)量m2kg的物塊P(可視為質(zhì)點)接觸但不固定;半徑R0.5m的光滑半圓軌道BCD和地面在B點相切,直徑BD豎直.現(xiàn)用外力緩慢推動物塊P,將彈簧壓縮至O點由靜止釋放,物塊P恰好能通過半圓軌道最高點D.重力加速度g10m/s2,空氣阻力不計.則

⑴彈簧被壓縮至O點時所具有的彈性勢能Ep;

⑵物塊P運動到圓軌道最低點B時,物塊P對軌道的壓力FB;

⑶若半圓軌道半徑R可以改變,物塊仍從O點靜止釋放,且要求物塊運動到半圓最高點時對軌道的壓力FN不超過400N,請推導FNR關系式,并作出FN的關系圖象.

【答案】125J 2120N 3

【解析】1小球在最高點有mg=m

根據(jù)能量守恒定律得: Ep=2mgR+mv2

Ep=25J

2Ep=mvB2

Fmg= m

根據(jù)牛頓第三定律得:FB= F=120N

3Ep=mvD2+2mgR

FN+mg= m

FN = 100N

0≤FN400N 0.1m≤ R ≤ 0.5m

圖像如圖;

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。

1)在驗證機械能守恒定律的實驗中,已知打點計時器所用的電源的頻率為50Hz,查得當?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.8m/s2,測得所用的重物的質(zhì)量m=1.0kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,把第一個點記作O,另選連續(xù)的4個點AB、C、D作為測量的點。如圖所示,經(jīng)測量知道A、BC、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm85.73cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量等于____J,動能的增加量等于_____J。(取三位有效數(shù)字)

2)光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在軌道的左端,OP是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿,且擺到某處就能停在該處;另有一小鋼球(可看做質(zhì)點),F(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能。

a)還需要的器材是 _______。

b)以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對_____ 能的測量,進而轉(zhuǎn)化對_____ _____ 的直接測量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m且所帶電量為q的小球,用一絕緣輕質(zhì)細繩懸掛于O點,繩長為L,現(xiàn)加一水平向右的足夠大的勻強電場,電場強度大小為,小球初始位置在最低點,若給小球一個水平向右的初速度,使小球能夠在豎直面內(nèi)做圓周運動,忽略空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是( )

A、小球在運動過程中機械能守恒

B、小球在運動過程中機械能不守恒

C、小球在運動過程中的最小速度至少為

D、小球在運動過程中的最大速度至少為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10:1,在原線圈輸入端a、b接入圖乙所示的不完整正弦交流電。電路中電阻R1=5,R2=6,R3為定值電阻,電壓表和電流表均為理想電表,開始時開關S斷開。下列說法正確的是( )

A. 電流表的示數(shù)為

B. 電壓表的示數(shù)為

C. 閉合開關S后,電壓表示數(shù)變大

D. 閉合開關S后,電流表示數(shù)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗中,某同學組裝了如圖甲所示的裝置

⑴保持小車質(zhì)量不變,該同學通過實驗數(shù)據(jù)畫出圖乙所示的aF圖象.為了使圖線通過坐標原點,圖甲中墊木應向______(選填)移一些.

⑵下圖是實驗中獲得的一條點跡清晰的紙帶,O點為紙帶上一清晰點跡,A、B、C為另外三個連續(xù)計數(shù)點,計數(shù)點OA間點跡未畫出,已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,則相鄰兩個計數(shù)點AB之間的時間間隔為______s,打B點時小車的瞬時速度大小為______m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究動能定理的實驗中,將小車放在一端有滑輪的長木板上,讓紙帶穿過打點計時器,一端固定在小車上。實驗中平衡摩擦后,小車的另一端用細線掛鉤碼,細線繞過固定在長木板上的定滑輪,線的拉力大小就等于鉤碼的重力,這樣就可以研究拉力做功和小車動能的關系。已知所掛鉤碼的質(zhì)量m=1.0×102 kg,小車的質(zhì)量m0=8.5×102 kg(g=10 m/s2)。

若實驗中打點紙帶如左圖所示,打點時間間隔為0.02 s,每三個計時點取一個計數(shù)點,O點是打點起點,則打B點時,小車的速度vB________m/s,小車的動能EkB________ J。從鉤碼開始下落至B點,拉力所做的功是________J,因此可得出的結(jié)論是_____________________。

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【題目】如圖所示,一個閉合導體圓環(huán)固定在水平桌面上,一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運動,使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應電流.下列四幅圖中,產(chǎn)生的感應電流方向與條形磁鐵的運動情況相吻合的是( )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面甲圖為多用電表的示意圖,其中ST、K為三個可調(diào)節(jié)的部件兒.其中S為指針定位螺絲,T為電阻擋調(diào)零旋鈕.K為選擇開關.現(xiàn)用此用電表測量一阻值為10000Ω30000Ω的定值電阻.

1)測量操作步驟如下,請你給出正確的操作步驟:_________

a.將黑、紅表筆分別插入“+”、“-”插孔,筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)部件T,使多用電表指針指向右面的歐姆零刻線位置

b.調(diào)節(jié)部件K,使它的尖端指向“×1K的位置

c.調(diào)節(jié)部件K,使其指向“off”

d.將黑紅表筆的筆尖分別接觸待測電阻的兩端,測出電阻值

2)實際測量時的指針如圖乙所示,該電阻的阻值為_______Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個邊長為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直,導線框的一條對角線和虛線框的一條對角線恰好在同一直線上.從t=0開始,使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向移動進入磁場,直到整個導線框離開磁場區(qū)域.用I表示導線框中的感應電流(以逆時針方向為正),則下列表示I-t關系的圖線中,正確的是( )

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