【題目】如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開后,以速度v經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道,之后向上運(yùn)動恰能沿軌道運(yùn)動到C點(diǎn),求:
(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度和落到水平面時離B點(diǎn)的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.
【答案】
(1)解:小球從A至B,由彈簧和小球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得釋放小球前彈簧的彈性勢能為:
答:釋放小球前彈簧的彈性勢能為 ;
(2)解:由題意,小球在C點(diǎn),由重力提供向心力,則有:
解得:
小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,則:
2R=
解得:t=
落到水平面時離B點(diǎn)的距離為:x=vCt=vc
聯(lián)立得:x=2R
答:小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度和落到水平面時離B點(diǎn)的距離為2R;
(3)解:小球從B至C由動能定理有:
﹣mg2R﹣W克= ﹣
則 W克= ﹣ mgR
答:小球在由B到C過程中克服阻力做的功為 ﹣ mgR.
【解析】(1)小球從A至B過程,由彈簧和小球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,可求得釋放小球前彈簧的彈性勢能.
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時,由重力提供向心力,列式求出C點(diǎn)的速度.小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求解落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離.
(3)對于小球從B到C的過程,運(yùn)用動能定理求解克服阻力做功.
【考點(diǎn)精析】掌握平拋運(yùn)動和動能定理的綜合應(yīng)用是解答本題的根本,需要知道特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動;運(yùn)動規(guī)律:平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動;應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列所給的作直線運(yùn)動物體的位移﹣時間圖象或速度﹣時間圖象中,能反映物體從某點(diǎn)開始運(yùn)動又重新回到初始位置的圖象是( 。
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時:
(1)下列敘述正確的是(________)
A.兩彈簧測力計(jì)的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,兩彈簧測力計(jì)的拉力是分力
C.兩次拉橡皮筋時,需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計(jì)拉力的效果相同
D.若只增大某一只彈簧測力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變,只需調(diào)整另一只彈簧測力計(jì)拉力的大小即可
(2)如圖是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果,其中哪一個實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)?(力F′是用一只彈簧測力計(jì)拉時的圖示) 答:___________.
(3)請寫出本實(shí)驗(yàn)造成誤差的原因:(寫出一條即可)答:_______________。
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【題目】“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛器在2011年11月3日凌晨1時36分實(shí)現(xiàn)剛性連接,形成組合體,我國載人航天首次空間交會對接試驗(yàn)獲得成功。
(1)如圖所示,為“神舟八號”的示意圖, 、、、是四個噴氣發(fā)動機(jī),每臺發(fā)動機(jī)開動時,都能向“神舟八號”提供推力,但不會使其轉(zhuǎn)動。當(dāng)“神舟八號”與“天宮一號”在同一軌道上運(yùn)行,相距30m停泊(相對靜止)時,若僅開動發(fā)動機(jī)Pl使“神舟八號”瞬間獲得大于“天宮一號”的運(yùn)行速度,則它們能否實(shí)現(xiàn)交會對接?(選填“能”或“不能”)。
(2)若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,組合體運(yùn)行的圓軌道距地面的高度為h,那么,組合體繞地球運(yùn)行的周期是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2011年l1月,我國第一個火星探測器——“螢火一號”火星探測器搭載俄羅斯“天頂號”運(yùn)載火箭發(fā)射升空后變軌失敗。專家透露,我國將在2012年建成深空探測網(wǎng)部分,并于2013年獨(dú)立發(fā)射火星探測衛(wèi)星,這一消息讓人充滿期待。以下是某同學(xué)就有關(guān)火星的知識設(shè)計(jì)的問題,請你解答:若某位宇航員隨飛船登陸火星后,在火星的表面某處以速度豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回了拋出點(diǎn)。已知火星的半徑R,引力常量G,“螢火號”繞火星運(yùn)動的周期T,且把“螢火號”繞火星的運(yùn)動近似看作是勻速圓周運(yùn)動。試求:
(1)火星的質(zhì)量M。
(2)“螢火號”繞火星運(yùn)動的軌道半徑r。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(多選)如圖所示,一根長為L不可伸長的輕繩跨過光滑的水平軸O,兩端分別連接質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的物塊B,由圖示位置釋放后,當(dāng)小球轉(zhuǎn)動到水平軸正下方時輕繩的中點(diǎn)正好在水平軸O點(diǎn),且此時物塊B的速度剛好為零,則下列說法中正確的是 ( )
A. 物塊B一直處于靜止?fàn)顟B(tài)
B. 小球A從圖示位置運(yùn)動到水平軸正下方的過程中機(jī)械能守恒
C. 小球A運(yùn)動到水平軸正下方時的速度大于
D. 小球A從圖示位置運(yùn)動到水平軸正下方的過程中,小球A與物塊B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國預(yù)計(jì)2015年建成由30多顆衛(wèi)星組成的“北斗二號”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成。現(xiàn)在正在服役的“北斗一號”衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在離地面的地球同步軌道上,而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡稱GPS)由24顆衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星離地面高度均為,則下列說法中正確的是( )
A. GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星周期短,線速度大
B. 北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質(zhì)量必須相等
C. 北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的線速度小于高軌道衛(wèi)星的線速度
D. 北斗二號中的每顆衛(wèi)星一定比北斗一號中的每顆衛(wèi)星的加速度大
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【題目】在勻強(qiáng)磁場中有一不計(jì)電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減。,R為定值電阻.下列說法正確的是( 。
A.在t=0.01s末,矩形線圈平面與磁場方向垂直
B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u=36sin50πt(V)
C.Rt處溫度升高時,電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變
D.Rt處溫度升高時,電流表的示數(shù)變大,變壓器輸入功率變大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,PQ為粗糙水平面,左端P處有一固定擋板,右端Q處與以速率逆時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶平滑連接。兩滑塊A、B質(zhì)量均為m,A滑塊與處于壓縮狀態(tài)的彈簧不掛接,B滑塊靜止在Q點(diǎn),F(xiàn)將A滑塊由靜止釋放,它向右運(yùn)動距離后與B滑塊碰撞,碰撞后A與B粘在一起,共同在水平傳送帶上繼續(xù)運(yùn)動,經(jīng)距離到達(dá)傳送帶最右端M時速度恰好為零。已知兩滑塊與水平面PQ之間以及與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,求;
(1)A與B碰撞結(jié)束時的速度;
(2)彈簧的最大彈性勢能;
(3)兩滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
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