【題目】如圖所示,將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細(xì)桿上,彈簧左端固定,右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸,BC和CD是由細(xì)桿彎成的1/4圓弧,BC分別與桿AB和弧CD相切,兩圓弧的半徑均為R。O點(diǎn)為彈簧自由端的位置。整個軌道豎直放置,除OB段粗糙外,其余部分均光滑。當(dāng)彈簧的壓縮量為d時釋放,小圓環(huán)彈出后恰好能到達(dá)C點(diǎn),返回水平桿時剛好與彈簧接觸,停在O點(diǎn),(已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比,小球通過B處和C處沒有能量損失),問:
(1)當(dāng)為彈簧的壓縮量為d時,彈簧具有的彈性勢能是多少?
(2)若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放,求小圓環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)D時,軌道所受到的作用力。
(3)為了使物塊能停在OB的中點(diǎn),彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢能?
【答案】(1)(2)9mg,方向豎直向上(3) (n=0、1、2)
【解析】
(1)設(shè)小圓環(huán)與OB之間的摩擦力為f,OB=L;從釋放到回到O點(diǎn),由能量關(guān)系可知,當(dāng)彈簧的壓縮量為d時,彈簧具有的彈性勢能
小圓環(huán)從釋放能到達(dá)C點(diǎn)到,由能量關(guān)系可知
可得:
(2)因彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比,則彈簧的壓縮量為2d時彈性勢能為
EP=4EP=8mgR
小圓環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)D時:
解得
在最高點(diǎn)D時由牛頓第二定律:
解得
N=9mg,方向豎直向下
由牛頓第三定律可知在D點(diǎn)時軌道受到的作用為9mg,方向豎直向上;
(3)為了使物塊能停在OB的中點(diǎn),則要求滑塊到達(dá)的最高點(diǎn)為D點(diǎn),然后返回,則
為了使物塊能停在OB的中點(diǎn),同時還應(yīng)該滿足:
則只能取n=0、1、2;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道,軌道半徑R=0.6m。平臺上靜止著兩個滑塊A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺右側(cè)有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M=0.3kg,車面與平臺的臺面等高,小車的上表面的右側(cè)固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q點(diǎn),小車的上表面左端點(diǎn)P與Q點(diǎn)之間是粗糙的,滑塊B與PQ之間表面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,Q點(diǎn)右側(cè)表面是光滑的。點(diǎn)燃炸藥后,A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA=m/s,而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時間極短,爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上,且g=10m/s2。求:
(1)滑塊A在半圓軌道最高點(diǎn)對軌道的壓力;
(2)若L=0.8m,滑塊B滑上小車后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能;
(3)要使滑塊B既能擠壓彈簧,又最終沒有滑離小車,則小車上PQ之間的距離L應(yīng)在什么范圍內(nèi)?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用電流表和電壓表測量電阻的電路如圖所示,其中Rx為待測電阻.電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響不能忽略,下列說法中正確的是( )
A.電壓表的示數(shù)小于Rx兩端的電壓
B.電壓表的示數(shù)大于Rx兩端的電壓
C.電流表的示數(shù)小于通過Rx的電流
D.電流表的示數(shù)大于通過Rx的電流
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為厲行低碳環(huán)保,很多城市用超級電容車替換城市公交,某款公交車在車底部安裝超級電容器(如圖),其標(biāo)稱“,”。車輛進(jìn)站后,車頂充電設(shè)備迅速搭到充電樁上完成快充,若該款質(zhì)量為,額定功率的超級電容車,在平直的水平路面上行駛時,最大行駛速度為,在不載客的情況下,下列說法正確的是( )
A. 超級電容車以最大速度行駛時牽引力大小為
B. 超級電容車啟動時的加速度為
C. 電容器在電壓下才能正常工作
D. 超級電容器的電容隨電壓的增大而增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定的實(shí)驗(yàn)中
(1)有些器材類型不同但功能相向,下圖中的甲和乙都是________(填“計(jì)時”、“測速”或“測距”)的儀器。其中使用交流220V電源的是________(填“甲”或“乙”)。
(2)某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材組裝好,釋放重錘前瞬間的情景如圖所示,其中操作合理的是________
(3)該實(shí)驗(yàn)中,下列方法有助于減小實(shí)驗(yàn)差的是________
A.在重錘的正下地面鋪海綿
B.根據(jù)計(jì)算重錘下降高度h時所獲得動能
C.重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),重物必須從同一位置開始下落
D.重物的密度盡量大一些
(4)采用交流電源的頻率為,打點(diǎn)計(jì)時器打下O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時,質(zhì)量重錘開始下落,得到如圖所示的紙帶。A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時器連續(xù)打下的3個點(diǎn),刻度尺0刻線與O點(diǎn)對齊,A、B、C三個點(diǎn)所對刻度如圖所示。從開始到下落至B點(diǎn),重錘下降過程中減少的重力勢能是,增加的動能是________J。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為物體做變速直線運(yùn)動的vt圖像,運(yùn)動時間為0~4 s,根據(jù)此圖像可判斷下列說法中不正確的是( )
A. 物體先沿負(fù)方向運(yùn)動,在t=2 s后開始沿正方向運(yùn)動
B. t=2s時加速度為0
C. 前2s的加速度與后2s的加速度大小相等,方向相反
D. 前2s的加速度與后2s的加速度大小相等,方向相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中小車是在1條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時,使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致.每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時器所打的紙帶測出.
(1)實(shí)驗(yàn)中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是______(只填序號)
A.放開小車,能夠自由下滑即可
B.放開小車,能夠勻速下滑即可
C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可
(2)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是________(只填序號)
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(3)在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用圖中紙帶的________部分(填“AD”、“DG”或“GK”)進(jìn)行測量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用的器材如圖所示。它們是:
①電流計(jì)、②直流電源、③帶鐵芯的線圈A、④線圈B、⑤電鍵、⑥滑動變阻器(用來控制電流以改變磁場強(qiáng)弱)。
(1)試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線______________(圖中已連好一根導(dǎo)線)。
(2)若連接滑動變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上,而在電鍵剛閉合時電流表指針左偏,則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時,電流計(jì)指針將_________(填“左偏”、“右偏”、“不偏”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,其構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上。AB間加上正弦交流電壓U,移動滑動觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓。在輸出端連接了滑動變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動觸頭為Q。則
A. 保持P的位置不動,將Q向下移動時,電流表的讀數(shù)變大
B. 保持P的位置不動,將Q向上移動時,電流表的讀數(shù)變大
C. 保持Q的位置不動,將P沿逆時針方向移動時,電流表的讀數(shù)變大
D. 保持Q的位置不動,將P沿逆時針方向移動時,電流表的讀數(shù)變小
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