【題目】如圖是檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置，MN為半徑、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。PQ為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面為在豎直面內(nèi)截面半徑的圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于MN軌道的上端點(diǎn)N，M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍?zhuān)砂l(fā)射速度不同的質(zhì)量的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，水平飛出后落到PQ上的S點(diǎn)，取g =10m/s2。求：

（1）小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度的大��；

（2）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能的大小；

（3）鋼珠落到圓弧PQ上S點(diǎn)時(shí)速度的大小。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）設(shè)鋼珠在M軌道最高點(diǎn)的速度為vN，在最高點(diǎn)，由題意mg＝m ①
解得

（2）從發(fā)射前到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：Ep＝mgR+mv2=0.15J…②
（2）鋼珠從最高點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)
x=vt…③
y＝gt2…④
由幾何關(guān)系：x2+y2=r2…⑤
從飛出M到打在N得圓弧面上，由機(jī)械能守恒定律：
mgy+mvs2＝mvN2…⑥
聯(lián)立①、③、④、⑤、⑥解出所求：vs=4.0m/s

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】有一如圖所示的裝置，輕繩上端系在豎直桿的頂端O點(diǎn)，下端P連接一個(gè)小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，輕彈簧一端通過(guò)鉸鏈固定在桿的A點(diǎn)，另一端連接在P點(diǎn)，整個(gè)裝置可以在外部驅(qū)動(dòng)下繞OA軸旋轉(zhuǎn)。剛開(kāi)始時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧處于水平方向�，F(xiàn)在讓桿從靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中，繩子一直處于拉伸狀態(tài)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力。已知：OA=4m，OP=5m，小球質(zhì)量m=1kg，彈簧原長(zhǎng)l=5m，重力加速度g取10m/2。求：

(1)彈簧的勁度系數(shù)k；

(2)當(dāng)彈簧彈力為零時(shí)，整個(gè)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)在a處給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則關(guān)于桿對(duì)球的作用力的說(shuō)法正確的是（　�。�

A. a處一定為拉力 B. b處一定為拉力

C. b處一定為支持力 D. 在b處桿對(duì)球可能沒(méi)有作用力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，運(yùn)動(dòng)員“3m跳板跳水”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程可簡(jiǎn)化為：運(yùn)動(dòng)員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C，跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A，然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中．跳板自身重力可忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是

A. 運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(B→C)的過(guò)程中，先超重后失重，對(duì)板的壓力先減小后增大

B. 運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(B→C)的過(guò)程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力一直增大

C. 運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(C→B)的過(guò)程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力先增大后減小

D. 運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(B→A)的過(guò)程中，一直處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，參加某電視臺(tái)娛樂(lè)節(jié)目的選手從較高的平臺(tái)以v0=8m/s的速度從A點(diǎn)水平躍出后，沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道，沿軌道滑到C點(diǎn)后離開(kāi)軌道。已知A、B之間的豎直高度H=1.8m，圓弧軌道半徑R=10m，選手質(zhì)量50kg，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求：

（1）選手從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間及到達(dá)B點(diǎn)的速度；

（2）選手到達(dá)C時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，傾斜的傳送帶以恒定的速率逆時(shí)針運(yùn)行．在t＝0時(shí)刻，將質(zhì)量為1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地放在傳送帶的最上端A點(diǎn)，經(jīng)過(guò)1.0 s，物塊從最下端的B點(diǎn)離開(kāi)傳送帶．取沿傳送帶向下為速度的正方向，則物塊的對(duì)地速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(g＝10 m/s2)，求：

(1)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)物塊從A到B的過(guò)程中，傳送帶對(duì)物塊做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)試圖以圖中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的一套裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)連上紙帶，釋放沙桶時(shí)，滑塊處于靜止．要完成該實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為：

①還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________________．

②實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是___________，為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是____________________．

③在上述的基礎(chǔ)上，某同學(xué)測(cè)得滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，測(cè)得此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．接通電源，釋放沙桶，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則對(duì)滑塊，本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 __________（用題中的字母表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。AC端連有阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為M、垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，則棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段。現(xiàn)用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處，此時(shí)撤去該力，金屬棒EF最后又回到BD端。求：

（1）金屬棒下滑過(guò)程中的最大速度，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？（金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）

（2）金屬棒棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過(guò)程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的部分能級(jí)圖，以下判斷正確的是

A. 處于n=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子

B. 欲使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)，可用12.09eV的光子照射

C. 一個(gè)氫原子從n=4的狀態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，最多可以輻射出6種不同頻率的光子

D. 用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射金屬鉑(逸出功為6.34eV)時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)

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