【題目】如圖所示,某一滑道由斜坡和水平滑道組成,斜坡頂端A距水平滑道高度為h,傾角為θ,水平粗糙滑道BC段長(zhǎng)為d,水平滑道CD段光滑。將輕彈簧的一端水平連接并固定在墻上,另一自由端恰位于水平滑道C點(diǎn)。物塊從斜坡A處靜止下滑,從斜坡進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端B點(diǎn)處無能量損失(即速度大小不變)。已知物塊質(zhì)量為m,物塊與斜坡AB、水平滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,整個(gè)過程空氣阻力不計(jì),重力加速度為g。則:

(1)求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大?

(2)求彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能Ep

(3)若物塊質(zhì)量m=3 kg,斜坡傾角θ=370,重力加速度g取10 m/s2。彈簧第一次達(dá)到最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能Ep隨物塊不同下滑高度h變化關(guān)系如圖所示,物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑,則物塊從斜坡頂端A點(diǎn)下滑高度h應(yīng)滿足什么條件?

【答案】(1);(2)Ep= mgh-μmghcot θ-μmgd;(3)0.75 m < h ≤ 1.5 m

【解析】

解:(1)AB過程,對(duì)物塊分析由動(dòng)能定理得:

解得:

(2)A到彈簧為最大壓縮量時(shí),對(duì)物塊分析,由動(dòng)能定理得:

聯(lián)立解得:

(3)(2)可知:

根據(jù)圖像與函數(shù)相結(jié)合可知斜率:,縱截距:

代入圖中所給數(shù)據(jù),解得

物塊剛好能第一次被彈回,即要求物體從A點(diǎn)下滑能抵達(dá)C點(diǎn),由圖可知:

A到彈簧為最大壓縮量,再返回B后不沿斜坡上滑,對(duì)物塊分析,由動(dòng)能定理得:

代入數(shù)據(jù)解得:

綜上分析,可知物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑,則物塊從斜坡頂端A點(diǎn)下滑高度應(yīng)滿足:

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,將長(zhǎng)為3L的輕桿穿過光滑水平轉(zhuǎn)軸O,兩端分別固定質(zhì)量為2m的球A和質(zhì)量為3m的球B AO的距離為L,現(xiàn)使桿在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B恰好對(duì)桿無作用力,兩球均視為質(zhì)點(diǎn)。則球B在最高點(diǎn)時(shí)( )

A. B的速度大小為

B. A的速度大小為

C. 水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為5mg

D. A對(duì)桿的作用力大小為3mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線MN為勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界線,勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向豎直向下且與邊界MNθ=45°角,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外。在電場(chǎng)中有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到邊界MN的豎直距離為d.。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放。粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后,經(jīng)過時(shí)間t,將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?/span>B′,方向不變,此后粒子恰好被束縛在該磁場(chǎng)中。(不計(jì)粒子所受重力,電場(chǎng)和磁場(chǎng)范圍足夠大)求:

(1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大。

(2)當(dāng)B′有最小值時(shí),經(jīng)過的時(shí)間t為多少?

(3)B′的最小值為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P1,它在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力f大小恒定,汽車在水平路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng),最大速度為v,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。則汽車(

A. 開始汽車做勻加速運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻速度達(dá)到v,然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 開始汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻后做加速度逐漸減小的直線運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到v后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 開始時(shí)汽車牽引力逐漸增大,t1時(shí)刻牽引力與阻力大小相等

D. 開始時(shí)汽車牽引力恒定,t1時(shí)刻后做牽引力逐漸減小,速度達(dá)到v后牽引力與阻力大小相等

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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)中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab="1.0" m、bc="0.5" m,電阻r=2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B0 ~1 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T。在1~5 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到-0.2T,取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求:

10.5s 時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感應(yīng)電流的方向;

2)在1~5s內(nèi)通過線圈的電荷量q

3)在0~5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器.

1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序:________

A.使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸

B.接通電火花計(jì)時(shí)器的電源,使它工作起來

C.啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來

D.關(guān)閉電動(dòng)機(jī),拆除電火花計(jì)時(shí)器;研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示),寫出角速度ω的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù),得出ω的測(cè)量值.

2)要得到ω的測(cè)量值,還缺少一種必要的測(cè)量工具,它是____________.

A.秒表

B.毫米刻度尺

C.圓規(guī)

D.量角器

3)寫出角速度ω的表達(dá)式,并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的意義:____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】近年來自然災(zāi)害在世界各地頻頻發(fā)生,給人類帶來巨大損失.科學(xué)家們對(duì)其中地震、海嘯的研究結(jié)果表明,地球的自轉(zhuǎn)將因此緩慢變快.下列說法正確的是

A. 天宮一號(hào)飛行器的高度要略調(diào)高一點(diǎn) B. 地球赤道上物體的重力會(huì)略變大

C. 同步衛(wèi)星的高度要略調(diào)低一點(diǎn) D. 地球的第一宇宙速度將略變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球ab,跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿CD上,質(zhì)量為maa球置于地面上,質(zhì)量為mbb球從水平位置靜止釋放。當(dāng)b球擺過的角度為90°時(shí),a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱,下列結(jié)論正確的是( )

A.

B.

C. 若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許,則當(dāng)b球擺過的角度為小于90°的某值時(shí),a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

D. 若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許,則當(dāng)b球擺過的角度大于90°時(shí),a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶正電的粒子以一定的初速度進(jìn)入某點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,沿圖中彎曲的虛線軌跡先后經(jīng)過電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn),其中a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Ea,方向與ab連線成30°角;b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為Eb,方向與ab連線成60°角,粒子只受電場(chǎng)力的作用。下列說法中正確的是

A. 點(diǎn)電荷Q帶正電

B. a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)

C. ab,系統(tǒng)的電勢(shì)能減小

D. 粒子在a點(diǎn)的加速度大于在b點(diǎn)的加速度

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