【題目】如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面與水平面平滑連接于點(diǎn)，右端連接內(nèi)、外壁光滑且半徑的四分之一細(xì)圓管，管口端正下方直立一根勁度系數(shù)為的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口端平齊。一個(gè)質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在曲面上，現(xiàn)從距的高度為處由靜止釋放小滑塊，它與間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小滑塊進(jìn)入管口端時(shí)，它與上管壁有大小為的相互作用力，通過后，在壓縮彈簧過程中小滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度。求：

(1)小滑塊在處受到的向心力大��；

(2)在壓縮彈簧過程中小滑塊的最大動(dòng)能；

(3)小滑塊最終停止的位置。

【答案】（1）；（2） ；（3）距點(diǎn)處

【解析】

（1）由題意知小滑塊進(jìn)入管口端時(shí)，它受到圓管外壁大小為、方向豎直向下的壓力，故小滑塊在點(diǎn)受到的向心力大小為

（2）在壓縮彈簧過程中，小滑塊速度最大時(shí)，所受合力為零。設(shè)此時(shí)小滑塊離端的距離為，則有

解得

在點(diǎn)，根據(jù)向心力公式，代入數(shù)值解得

小滑塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到速度最大位置的過程中，由機(jī)械能守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

（3）小滑塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得

代入數(shù)據(jù)解得、間的距離

小滑塊與彈簧作用后返回處動(dòng)能不變，小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與水平面相互作用的過程中，設(shè)之后小滑塊在上的運(yùn)動(dòng)路程為，由動(dòng)能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

故最終小滑塊停止的位置與點(diǎn)的距離為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑的兩圓柱體A和B，轉(zhuǎn)動(dòng)軸互相平行且在同一水平面內(nèi)，軸心間的距離為s=3.2m。兩圓柱體A和B均被電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)以=6rad/s的角速度同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量均勻分布的長木板無初速地水平放置在A和B上，其重心恰好在B的正上方。從木板開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，木板恰好不受摩擦力的作用，且仍沿水平方向運(yùn)動(dòng)。設(shè)木板與兩圓柱體間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。重力加速度g=10.0m/s2，取。求：

（1）圓柱體邊緣上某點(diǎn)的向心加速度；

（2）圓柱體A、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）從開始運(yùn)動(dòng)到重心恰在A的正上方所需的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列是《駕駛員守則》中的安全距離圖示和部分安全距離表格。

車速v（km/h）

反應(yīng)距離s（m）

剎車距離x（m）

停車距離L（m）

40

10

10

20

60

15

22.5

37.5

80

A＝

B＝

C＝

請根據(jù)該圖表計(jì)算：

(1)如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間一定，請?jiān)诒砀裰刑钌?/span>A的數(shù)據(jù)；

(2)如果路面情況相同，請?jiān)诒砀裰刑钌?/span>B、C的數(shù)據(jù)；

(3)如果路面情況同，一名喝了酒的駕駛員發(fā)現(xiàn)前面50m處有一隊(duì)學(xué)生正在橫過馬路，此時(shí)他的車速為72km/h，而他的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了0.1s，請問他能在50m內(nèi)停下來嗎？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在圖1的電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻忽略不計(jì),為定值電阻、為滑動(dòng)變阻器（0～50）。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,將滑動(dòng)觸頭P從最左端滑到最右端,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流表示數(shù)變化的關(guān)系如圖2所示。不考慮電表對電路的影響,則

A.圖線甲是電壓表的示數(shù)隨電流表A的示數(shù)的變化情況

B.定值電阻阻值為

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為時(shí),上消耗的電功率最大

D.滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)過程中電源的輸出功率先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示：磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)

A. 圓環(huán)所受安培力的方向始終不變

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向

C. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為

D. 圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C是點(diǎn)電荷Q形成的電場中的三點(diǎn)，BC是以Q為圓心的一段圓弧，UAB＝＋10V，正點(diǎn)電荷q沿A→B→C移動(dòng)，則（　�。�

A.點(diǎn)電荷Q帶正電

B.沿BC運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做正功

C.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度與C點(diǎn)的相等

D.q在A點(diǎn)時(shí)具有的電勢能比在C點(diǎn)時(shí)的大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則

A. θ增大，E增大 B. θ增大，Ep不變

C. θ減小，Ep增大 D. θ減小，E不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，在兩極板間同一等高線上有兩質(zhì)量相等的帶電小球a、b（可以看作質(zhì)點(diǎn)）．將小球a、b分別從緊靠左極板和兩極板正中央的位置由靜止釋放，它們沿圖中虛線運(yùn)動(dòng)，都能打在右極板上的同一點(diǎn)．則從釋放小球到剛要打到右極板的運(yùn)動(dòng)中,下列說法正確的是

A.它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間＞

B.它們的電荷量之比

C.它們的電勢能減少量之比

D.它們的動(dòng)能增加量之比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)繩一端固定在A點(diǎn)，跨過與A等高的光滑定滑輪B后在另一端懸掛一個(gè)沙桶Q。現(xiàn)有另一個(gè)沙桶P通過光滑掛鉤掛在AB之間，穩(wěn)定后掛鉤下降至C點(diǎn)，∠ACB=120°，下列說法正確的是

A. 若只增加Q桶的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

B. 若只增加P桶的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

C. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，再次平衡后C點(diǎn)位置不變

D. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子，再次平衡后沙桶Q位置上升

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