【題目】如圖所示，在高h1＝30 m的光滑水平平臺(tái)上，質(zhì)量m＝1 kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能Ep。若打開鎖扣K， 小物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺(tái)，做平拋運(yùn)動(dòng)，并恰好能沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道。B點(diǎn)的高度h2＝15 m，圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與地面上長為L＝50 m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10 m/s2：

(1)求小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

(2)求小物塊原來壓縮彈簧時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep的大��；

(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運(yùn)動(dòng)過程中沒有沖出B點(diǎn)，最后停在軌道CD上的某點(diǎn)P（P點(diǎn)未畫出）。設(shè)小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍。

【答案】(1) s ；(2)50J；(3)≤μ＜

【解析】

(1)設(shè)從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

h1－h2=gt2

解得

t=s

(2)由，，所以∠BOC=60°，設(shè)物塊平拋到B點(diǎn)的水平初速度為v1，將B點(diǎn)速度分解可得

解得

v1=10m/s

根據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化給物塊的動(dòng)能。得

(3)設(shè)小物塊在水平軌道CD上通過的總路程為s，根據(jù)題意，該路程的最大值是

smax=3L

路程的最小值是

smin=L

路程最大時(shí)，動(dòng)摩擦因數(shù)最小，路程最小時(shí)，動(dòng)摩擦因數(shù)最大，由能量守恒知

解得

，

由小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞可知

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】如圖所示，一個(gè)小球從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為0.4m/s2，經(jīng)過3s后到達(dá)斜面底端B點(diǎn)，并開始在水平地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過9s停在C點(diǎn)。已知小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度大小不變，則小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的距離與在水平地面上運(yùn)動(dòng)的距離之比是（ ）

A. 1:1B. 1:3C. 1:2D. 3:1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的交流電源，在紙帶上所打的每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)的記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒有畫出，則

(1)該物體的加速度為____m/s2，

(2)第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為____cm，

(3)打第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為____m/s．(本題各結(jié)果均保留三位有效數(shù))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩個(gè)物體放在斜面上，中間用一個(gè)輕桿相連，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，它們?cè)谛泵嫔霞铀傧禄�，關(guān)于桿的受力情況。下列分析正確的是

A. 若μ1＞μ2，m1＝m2，則桿受到壓力（ ）

B. 若μ1＝μ2，m1＞m2，則桿受到拉力

C. 若μ1＜μ2，m1＜m2，則桿受到拉力

D. 若μ1＝μ2，m1≠m2，則桿無作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖像，A質(zhì)點(diǎn)的圖像為直線，B質(zhì)點(diǎn)的圖像為過原點(diǎn)的拋物線，兩圖像交點(diǎn)C、D坐標(biāo)如圖，下列說法正確的是( )

A. t1時(shí)刻兩物體速度相等

B. t1～t2時(shí)間段內(nèi)B質(zhì)點(diǎn)的平均速度小于A質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)的速度

C. 兩物體速度相等的時(shí)刻一定在t1～t2時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻

D. A在B前面且離B最遠(yuǎn)時(shí)，B的位移為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩船在同一河岸邊A、B兩處，兩船船頭方向與河岸均成θ角，且恰好對(duì)準(zhǔn)對(duì)岸邊C點(diǎn)．若兩船同時(shí)開始渡河，經(jīng)過一段時(shí)間t，同時(shí)到達(dá)對(duì)岸，乙船恰好到達(dá)正對(duì)岸的D點(diǎn)．若河寬d、河水流速均恒定，兩船在靜水中的劃行速率恒定，不影響各自的航行，下列判斷正確的是（ ）

A. 兩船在靜水中的劃行速率不同

B. 甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小

C. 兩船同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)

D. 河水流速為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三位置，B為AC的中點(diǎn)，物體在AB段的加速度為a1，在BC段的加速度為a2�，F(xiàn)測(cè)得B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=（vA+vC），則a1與a2的大小關(guān)系為( )

A. a1 >a2B. a1=a2C. a1<a2D. 無法比較

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn).若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，則根據(jù)此圖可知( )

A. 帶電粒子所帶電性

B. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向

C. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大

D. 帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，邊長L＝10 cm 的正方形線圈 abcd共100匝，線圈電阻 r＝1 Ω，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝2π rad/s，外電路電阻R＝4 Ω，求：

(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；

(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(4)交變電壓表的示數(shù)；

(5)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功；

(6) 周期內(nèi)通過R的電荷量為多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案