【題目】如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在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，脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求：

（1）彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能；

（2）物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功；

（3）物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí),重力的瞬時(shí)功率是多大？

【答案】(1)3.5mgR (2)mgR （3）

【解析】

(1)設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep,物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為，軌道對(duì)物體的支持力為N,物體對(duì)軌道的壓力為由題意知

=8mg

由機(jī)械能守恒得

由牛頓第二定律得:

由牛頓第三定律得

解得；

(2)設(shè)物體克服阻力做功為Wf,，在C點(diǎn)速度為 ，

物體恰到達(dá)C點(diǎn)

由動(dòng)能定理得: -2mgR

解得Wf=mgR

（3）物體落到水平面上時(shí)的豎直分速度是

重力的上升功率是P=mg 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心已成功發(fā)射“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器。探測(cè)器奔月飛行過(guò)程中，在月球上空的某次變軌是由橢圓軌道a變?yōu)榻聢A形軌道b，a、b兩軌道相切于P點(diǎn)，如圖所示，不計(jì)變軌時(shí)探測(cè)器質(zhì)量的變化，下列關(guān)于探測(cè)器說(shuō)法正確的是

A. 在a軌道上P點(diǎn)的速率與在b軌道上P點(diǎn)的速率相同

B. 在a軌道上P點(diǎn)所受月球引力等于在b軌道上P點(diǎn)所受月球引力

C. 在a軌道上P點(diǎn)的加速度小于在b軌道上P點(diǎn)的加速度

D. 在a軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于在b軌道上運(yùn)動(dòng)的周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)組成裝置可以實(shí)現(xiàn)電子擴(kuò)束。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加了電壓相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖1所示。大量電子由靜止開(kāi)始，經(jīng)電壓為的加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為，當(dāng)在兩板間加如圖2所示的周期為、偏轉(zhuǎn)電壓峰值為的交變電壓時(shí)所有電子恰好都能從兩板間通過(guò)，已知電子的電荷量為，質(zhì)量為m，電子重力和它們之間相互作用力均忽略不計(jì)；求：

（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的初速度大小；

（2）偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓；

（3）哪個(gè)時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，會(huì)從距離中線上方飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北京航天飛行控制中心對(duì)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星實(shí)施多次變軌控制并獲得成功．首次變軌是在衛(wèi)星運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)實(shí)施的，緊隨其后進(jìn)行的3次變軌均在近地點(diǎn)實(shí)施．“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的首次變軌之所以選擇在遠(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施，是為了抬高衛(wèi)星近地點(diǎn)的軌道高度．同樣的道理，要抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)的高度就需要在近地點(diǎn)實(shí)施變軌．圖為“嫦娥二號(hào)”某次在近地點(diǎn)A由軌道1變軌為軌道2的示意圖，下列說(shuō)法中正確的是(　 　)．

A. “嫦娥二號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處應(yīng)點(diǎn)火加速

B. “嫦娥二號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處的速度比在軌道2的A點(diǎn)處的速度大

C. “嫦娥二號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處的加速度比在軌道2的A點(diǎn)處的加速度大

D. “嫦娥二號(hào)”在軌道1的B點(diǎn)處的重力勢(shì)能比在軌道2的C點(diǎn)處的重力勢(shì)能小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，A、B為兩塊平行金屬板，極板間電壓為UAB＝1125V，板中央有小孔O和O′.現(xiàn)有足夠多的電子源源不斷地從小孔O由靜止進(jìn)入A、B之間．在B板右側(cè)，平行金屬板M、N長(zhǎng)L1＝4×10－2m，板間距離d＝4×10－3m，在距離M、N右側(cè)邊緣L2＝0.1m處有一熒光屏P，當(dāng)M、N之間未加電壓時(shí)電子沿M板的下邊沿穿過(guò)，打在熒光屏上的O″點(diǎn)并發(fā)出熒光．現(xiàn)給金屬板M、N之間加一個(gè)如圖乙所示的變化電壓u，M板電勢(shì)低于N板．已知電子質(zhì)量為me＝9.0×10－31kg，電荷量為e＝1.6×10－19C. (每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間都極短，可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板的過(guò)程中電壓是不變的)

(1)每個(gè)電子從B板上的小孔O′射出時(shí)的速度多大？

(2)電子打在熒光屏上的范圍是多少？

(3)打在熒光屏上的電子的最大動(dòng)能是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似。已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示。一質(zhì)量m＝2.0×10－20kg，電荷量q＝2.0×10－9C的帶負(fù)電的粒子從(-1,0)點(diǎn)由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)。則

A. x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比

B. 粒子在0~0.5cm區(qū)間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能減小

C. 該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能變化量的最大值為4.0×10－8J

D. 該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T＝3.0×10－8 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩條足夠長(zhǎng)、間距為d的平行光滑金屬直軌道MN、PQ與水平面成θ角，EF上方存在垂直導(dǎo)軌平面的如圖乙所示的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0-T時(shí)間內(nèi)按余弦規(guī)律變化（周期為T、最大值為B0），T時(shí)刻后穩(wěn)定為B0．t=0時(shí)刻，正方形金屬框ABCD在平行導(dǎo)軌向上的恒定外力作用下靜止于導(dǎo)軌上。T時(shí)刻撤去外力，框?qū)⒀貙?dǎo)軌下滑，金屬框在CD邊、AB邊經(jīng)過(guò)EF時(shí)的速度分別為v1和v2．已知金屬框質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d、每條邊電阻為R，框中磁場(chǎng)按余弦規(guī)律變化時(shí)產(chǎn)生的正弦式交變電流的峰值 ，求：

（1）CD邊剛過(guò)EF時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；

（2）撤去外力到AB邊經(jīng)過(guò)EF的總時(shí)間；

（3）從0時(shí)刻到AB邊經(jīng)過(guò)EF的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(1)平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn):一是水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),二是豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng),可做下面的實(shí)驗(yàn):如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球就水平飛出,同時(shí)B球被松開(kāi),做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球總是同時(shí)落到地面.則這個(gè)實(shí)驗(yàn)______

A. 只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第一條

B. 只能說(shuō)明上述規(guī)律中的第二條

C. 不能說(shuō)明上述規(guī)律中的任何一條

D. 能同時(shí)說(shuō)明上述兩條規(guī)律

(2)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,讓小球多次從斜槽上滾下,在白紙上依次記下小球的位置,某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示,從圖中明顯看出

甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是：_________________________ 。乙的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是：_____________________________.

(3)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，在坐標(biāo)紙上畫出軌跡，在軌跡中取三個(gè)點(diǎn)，它們的坐標(biāo)分別是P 1（12.00，4.90）、P 2（24.00，19.60）、P 3（36.00，44.10），單位是cm。由此得出小球平拋時(shí)的初速度是________m/s，在P 3點(diǎn)處的瞬時(shí)速度大小是________m/s。（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列敘述中正確的是 。

A. 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B. 當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增加而增加

C. 對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,溫度升高時(shí),壓強(qiáng)可能減小

D. 已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量,則可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)

E. 擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子之間存在空隙,同時(shí)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

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