【題目】如圖所示，AB與CD是兩段半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，圓心連線O1O2水平，BC錯(cuò)開的距離略大于小球的直徑，整個(gè)裝置豎直放置于水平長(zhǎng)軌道MN上，AB與水平軌道MN相切于A點(diǎn)。有一自由長(zhǎng)度小于MP的輕彈簧左端固定于M處，右端與質(zhì)量為m的小球接觸（不拴接）。水平軌道MP段光滑，PA段粗糙、長(zhǎng)為2R，運(yùn)動(dòng)小球受到PA段阻力為小球重力的0.25倍。開始時(shí)，彈簧處于被壓縮的鎖定狀態(tài)，鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能EP=5mgR，解除鎖定后，小球?qū)⒈粡棾�，重力加速度�?/span>g，試計(jì)算：

（1）小球?qū)A弧軌道A點(diǎn)壓力的大小和方向；

（2）判斷小球能否過D點(diǎn)，若能過D點(diǎn)，則計(jì)算小球落在軌道MN上的位置離D點(diǎn)的水平距離。

【答案】（1） （2）

【解析】（1）解除彈簧鎖定后，彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球動(dòng)能

小球從P運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理

到圓弧軌道A點(diǎn)，設(shè)小球受軌道的彈力為N，運(yùn)用牛頓第二定律

由、、式，代入f＝0.25mg，EP=5mgR等，得：

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)A弧軌道A點(diǎn)壓力，方向垂直水平軌道向下。

（2）如果小球恰好能經(jīng)過D點(diǎn)，速度為，則有

小球從P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理

小球恰能到達(dá)D點(diǎn)所需的彈性勢(shì)能

由、、得：

因?yàn)?/span>>，所以小球能過D點(diǎn)，并從D點(diǎn)水平拋出

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，得：

從D點(diǎn)平拋后

由、、得：

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】在下圖所示的直角坐標(biāo)系xyz所在的區(qū)域內(nèi)，存在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸的正方向射入質(zhì)子，穿過這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)重力可忽略不計(jì)，則這區(qū)域中的E和B的方向可能是

A. E和B都沿x軸的正方向

B. E和B都沿x軸的負(fù)方向

C. E沿z軸正方向，B沿y軸正方向

D. E沿z軸正方向，B沿y軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中，降壓變壓器的變壓系數(shù)是3，即初級(jí)線圈匝數(shù)與次級(jí)線圈的匝數(shù)之比是3。初級(jí)線圈的輸入電壓是660V，次級(jí)線圈的電阻為0.2Ω，這臺(tái)變壓器供給100盞220V，60W的電燈用電。

求：

（l）空載時(shí)次級(jí)線圈的端電壓和輸出功率；

（2）接通時(shí)次級(jí)線圈的端電壓；

（3）每盞燈的實(shí)際功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于機(jī)械波，下列說法中正確的是（ ）

A. 兩個(gè)相鄰波峰間的距離是一個(gè)波長(zhǎng)

B. 同種均勻介質(zhì)中，頻率越高的波，傳播速度越快

C. 任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)的距離

D. 干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，從起始點(diǎn)O開始，將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D……，

如果已知重錘的質(zhì)量為0.50 kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2。從打點(diǎn)到打F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為_________J，重錘動(dòng)能的增加量為_________J。（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）實(shí)驗(yàn)中重力勢(shì)能的減少量并不等于重錘動(dòng)能的增加量，造成這種結(jié)果的原因是________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】康樂棋是群眾喜愛的運(yùn)動(dòng)之一。棋盤類似臺(tái)球案，但僅四個(gè)底角留有小洞；棋子與中國(guó)象棋的棋子相似，可在棋盤上滑行。比賽時(shí)，用棋桿撞擊母棋，母棋與目標(biāo)棋子碰撞后，目標(biāo)棋子進(jìn)洞者獲勝。

置于水平面上的長(zhǎng)方形棋盤abcd，ab =1.6m、bc=1.8m，ef為ab、dc中點(diǎn)的連線。某次比賽中，母棋A位于e點(diǎn)，目標(biāo)棋子B位于ef上p點(diǎn)，且pf=0.6m。為使B經(jīng)A碰撞后直接進(jìn)洞，運(yùn)動(dòng)員沿適當(dāng)方向用棋桿撞擊母棋A，A獲得v0=6m/s的水平速度后開始向棋盤邊框bc滑動(dòng)，被邊框反彈后，沿直線運(yùn)動(dòng)到p處并與B發(fā)生彈性正碰，之后B沿pd直線向d角棋洞滑動(dòng)。已知mA=mB=0.l0kg，棋子與棋盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，A與棋盤邊框碰撞后，平行邊框的速度方向不變、垂直邊框的速度反向，且速率均減小為碰撞前的。棋子碰撞前后均沿直線運(yùn)動(dòng)，將棋子視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10m／s2。

(1)求A與棋盤邊框碰撞后的速度。

(2)若能到達(dá)棋洞上方且速率小于4m/s的棋子均可進(jìn)洞，問B能否進(jìn)入棋洞？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)：用如圖所示的裝置探究加速度a與力F的關(guān)系，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，彈簧測(cè)力計(jì)固定在墻上．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是___________（填選項(xiàng)前的字母）．

A．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)求出加速度a，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。

B．改變小車的質(zhì)量，打出幾條紙帶

C．用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量

D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）在實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)得到一條打點(diǎn)的紙帶，取打點(diǎn)清晰部分做如下標(biāo)記，如圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，則小車加速度的大小為a=_______m/s2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a—F圖像，可能是下圖中的__________圖線。

（4）下圖是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水平面和小物塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，曲面AB與水平面相切于B點(diǎn)且固定。帶有遮光條的小物塊自曲面上面某一點(diǎn)釋放后沿水平面滑行最終停在C點(diǎn)，P為光電計(jì)時(shí)器的光電門。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

①利用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度___________cm。

②實(shí)驗(yàn)中除了遮光條的寬度，還需要測(cè)量的物理量有__________。

A．小物塊質(zhì)量

B．遮光條通過光電門的時(shí)間

C．遮光條到C點(diǎn)的距離

D．小物塊釋放點(diǎn)的高度

③為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，同學(xué)們選擇圖象法來找出動(dòng)摩擦因數(shù)，那么他們應(yīng)該選擇_____關(guān)系圖象來求解（利用測(cè)量的物理量表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在地球赤道上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用磁傳感器測(cè)得赤道上P點(diǎn)地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。將一條形磁鐵固定在P點(diǎn)附近的水平面上，讓N極指向正北方向，如圖所示，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；現(xiàn)將條形磁鐵以P點(diǎn)為軸旋轉(zhuǎn)90°，使其N極指向正東方向，此時(shí)用磁傳感器測(cè)得P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為（可認(rèn)為地磁南、北極與地理北、南極重合）

A. B1-B0 B. B1+B0

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究下列問題時(shí)，下列物體不能看成質(zhì)點(diǎn)的是（ ）

A. 研究小孩沿滑梯向下滑動(dòng)

B. 研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)

C. 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)

D. 研究海洋中航行的輪船的速度

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同步練習(xí)冊(cè)答案