【題目】如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊，一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處?kù)o止釋放小球，它與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，小球進(jìn)入管口C端時(shí)，它對(duì)上管壁有FN=2.5mg的相互作用力，通過(guò)CD后，在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊速度最大時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小球在C處受到的向心力大�。�

（2）在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大動(dòng)能Ekm；

（3）小球最終停止的位置。

【答案】（1）35N；（2）6J；（3）距離B 0.2m或距離C端0.3m。

【解析】試題分析：（1）小球進(jìn)入管口C端時(shí)它與圓管上管壁有大小為的相互作用力，故小球受到的向心力為： 。

（2）在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)，合力為零，設(shè)此時(shí)滑塊離D端的距離為，則有

解得，由機(jī)械能守恒定律有，得。

（3）在C點(diǎn)，由，代入數(shù)據(jù)得： ，滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得，解得BC間距離，小球與彈簧作用后返回C處動(dòng)能不變，小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與BC水平面相互作用的過(guò)程中．設(shè)物塊在BC上的運(yùn)動(dòng)路程為，由動(dòng)能定理有，解得，故最終小滑塊距離B為處停下。

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】如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在傾斜放置的固定光滑桿上，輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈費(fèi)與桿在同一豎直平面內(nèi)。將小球沿桿拉到水平位置A處（此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)）由靜止釋放，當(dāng)小球滑至O點(diǎn)正下方的C處時(shí)速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h。若全過(guò)程中彈貴始終處于彈性限度內(nèi)，且OA=OB，重力加速度為g。則下滑過(guò)程中，小球

A．對(duì)彈簧做功mgh

B．滑到B處時(shí)動(dòng)能最大

C．加速度先增大后減小

D．與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙（速度恒定不變），甲的速度為 v0。物體離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，乙的速度也為 v0。物體與乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。重力加速度為 g。若乙的寬度足夠大，下列說(shuō)法正確的（ ）

A. 物體剛滑上乙傳送帶時(shí)，受到摩擦力大小為

B. 物體剛滑上乙傳送帶時(shí)，受到摩擦力大小為

C. 物體在乙上側(cè)向（ 垂直于乙的運(yùn)動(dòng)方向）滑過(guò)的距離為

D. 物體在乙上側(cè)向（ 垂直于乙的運(yùn)動(dòng)方向）滑過(guò)的距離為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在E＝103V/m的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置，軌道與一水平絕緣軌道MN連接，半圓軌道所在平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R＝40 cm，一帶正電荷q＝10－4C的小滑塊質(zhì)量為m＝40 g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．2，取g＝10 m/s2，求：

（1）要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L，滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放？

（2）這樣釋放的小滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？（P為半圓軌道中點(diǎn)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的淺色水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運(yùn)送到斜面的頂端。AB距離L=11m，傳送帶始終以v=12m/s勻速順時(shí)針運(yùn)行．傳送帶B端靠近傾角θ=37°的斜面底端，斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長(zhǎng)度可以不計(jì)的小圓弧．在A、C處各有一個(gè)機(jī)器人，A處機(jī)器人每隔t=1．0s將一個(gè)質(zhì)量m=10kg、底部有碳粉的貨物箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶A端，貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，C點(diǎn)處機(jī)器人立刻將貨物箱搬走．已知斜面BC的長(zhǎng)度s=5．0m，傳送帶與貨物箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0=0．55，貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過(guò)程中速度大小損失原來(lái)的，不計(jì)傳送帶輪的大小，g=10m/s2（sin37°=0．6，cos37°=0．8）．求：

（1）斜面與貨物箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）如果C點(diǎn)處的機(jī)器人操作失誤，未能將第一個(gè)到達(dá)C點(diǎn)的貨物箱搬走而造成與第二個(gè)貨物箱在斜面上相撞．求兩個(gè)貨物箱在斜面上相撞的位置到C點(diǎn)的距離； （本問(wèn)結(jié)果可以用根式表示）

（3）從第一個(gè)貨物箱放上傳送帶A端開始計(jì)時(shí)，在t0=2s的時(shí)間內(nèi)，貨物箱在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l，導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方某處由靜止自由下落，下落過(guò)程中，導(dǎo)線框始終在與磁場(chǎng)垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)上、下兩個(gè)界面水平距離為l。已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。

（1）求cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框的速度大小。

（2）請(qǐng)證明：導(dǎo)線框的cd邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的任意瞬間，導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率。

（3）求從導(dǎo)線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)線框克服安培力所做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓弧形光滑軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，OC豎直，OA水平。A點(diǎn)緊靠一足夠長(zhǎng)的平臺(tái)MN，D點(diǎn)位于A點(diǎn)正上方。如果從D點(diǎn)無(wú)初速度釋放一個(gè)小球，從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，有可能從C點(diǎn)飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，落到平臺(tái)MN上，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．只要D點(diǎn)距A點(diǎn)的高度合適，小球可以落在MN上任意一點(diǎn)

B．在由D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)和由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中重力功率都越來(lái)越小

C．由D點(diǎn)經(jīng)A．B．C三點(diǎn)到P點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒

D．如果D．A間的距離為h，則小球經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)，還有引力場(chǎng)。物體之間的萬(wàn)有引力就是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生作用的，地球附近的引力場(chǎng)叫重力場(chǎng)。仿照電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，請(qǐng)你定義重力場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場(chǎng)的物理量，請(qǐng)你在勻強(qiáng)電場(chǎng)中推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式。

（3）如圖所示，有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電的小球在電場(chǎng)中以速度v0豎直向上拋出，小球始終在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，其所受電場(chǎng)力為重力的。求小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度的大小和方向。（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶AB長(zhǎng)2m，以v＝lm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)．質(zhì)量均為4kg的小物體P，Q與繞過(guò)定滑輪的輕繩相連，t＝0時(shí)刻P在傳送帶A端以初速度v0＝4m/s向右運(yùn)動(dòng)，已知P與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0．5，P在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程它與定滑輪間的繩始終水平．不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦，繩不可伸長(zhǎng)且有足夠長(zhǎng)度，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，取g =l0m/s2．求：

（1）t =0時(shí)刻小物體P的加速度大小和方向。

（2）小物體P滑離傳送帶時(shí)的速度。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案