【題目】如圖,半徑R=1m的光滑半圓軌道AC與高8R的粗糙斜面軌道BD放在同一豎直平面內(nèi),BD部分水平長(zhǎng)度為6R.兩軌道之間由一條光滑水平軌道相連,水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過(guò)渡.在水平軌道上,輕質(zhì)彈簧被a、b兩小球擠壓(不連接),處于靜止?fàn)顟B(tài).同時(shí)釋放兩個(gè)小球,a球恰好能通過(guò)半圓軌道最高點(diǎn)A.已知a球質(zhì)量為m1=2kg,b球質(zhì)量為m2=1kg,小球b與斜面間動(dòng)摩擦因素為μ= ,重力力加速度為g=10m/s2 . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)a球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力大;
(2)釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能Ep
(3)通過(guò)計(jì)算判斷b球能否到達(dá)最高點(diǎn)B.

【答案】
(1)解:當(dāng)a球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),根據(jù)

得: = m/s= m/s,

根據(jù)動(dòng)能定理得: ,

代入數(shù)據(jù)解得:

在C,根據(jù)牛頓第二定律得:: ,

解得:Fc=6m1g=120N.

答:a球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力大小為120N;


(2)解:a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,規(guī)定a的速度方向?yàn)檎较,有?/span>

0=m1vc﹣m2vD,

代入數(shù)據(jù)解得: m/s,

則彈簧的彈性勢(shì)能為: = J=150J.

答:釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能為150J;


(3)解:b球從D點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)過(guò)程中由動(dòng)能定理: ,

代入數(shù)據(jù)得l=10m.即b恰好能到達(dá)B點(diǎn).

答:b恰好能到達(dá)B點(diǎn).


【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求出a球在A點(diǎn)的速度,結(jié)合動(dòng)能定理求出C點(diǎn)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出a球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力.(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出b的速度,結(jié)合能量守恒求出彈簧的彈性勢(shì)能.(3)根據(jù)動(dòng)能定理求出b球上滑的位移大小,從而判斷小球b能否到達(dá)最高點(diǎn)B.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,需要了解動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變;能量守恒定律:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中,能量的總量保持不變才能得出正確答案.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一通電直導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,電流方向如圖所示,設(shè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng),導(dǎo)線通電電流為I,則導(dǎo)線所受安培力( )

A.方向垂直紙面向外
B.方向豎直向上
C.通電電流越強(qiáng),導(dǎo)線所受安培力越大
D.若將導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放入,導(dǎo)線所受安培力不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為mA的小物塊A,細(xì)線跨過(guò)O點(diǎn)的輕小光滑定滑輪一端連接A,另一端懸掛質(zhì)量為mB的小物塊B,C為O點(diǎn)正下方桿上一點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h.開(kāi)始時(shí)A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30°.現(xiàn)將A、B由同時(shí)由靜止釋放,則下列分析正確的是( )

A.物塊B從釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程中,物塊A的動(dòng)能不斷增大
B.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中,物塊B的機(jī)械能先增大后減小
C.PO與水平方向的夾角為45°時(shí),物塊A,B速度大小關(guān)系是vA= vB
D.物塊A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,波速為v=4 m/s。已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示,t=0.45 s時(shí)部分波形圖如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是________

A. 簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向沿x軸正方向

B. 簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為1.8 m

C. x=0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)比x=0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)滯后0.5 s

D. x=0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.6 s的路程為0.6 m

E. t=0.45 s時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】橡皮條的一端固定在A點(diǎn),另一端拴上兩根細(xì)繩,每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì).沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì).當(dāng)橡皮條的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí),兩根細(xì)繩相互垂直,如圖所示,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出.

(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為________N________N.(要求讀到0.1N)

(2)在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫(huà)出這兩個(gè)力及它們的合力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究這一現(xiàn)象,所提供的器材有

A.電流表(A1)量程0-0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω

B.電流表(A2)量程0-3A,內(nèi)阻約0.025Ω

C.電壓表(V1)量程0-3V,內(nèi)阻約3kΩ

D.電壓表(V2)量程0-15V,內(nèi)阻約15kΩ

E.滑動(dòng)變阻器(R1)總阻值約10Ω

F.滑動(dòng)變阻器(R2)總阻值約200Ω

G.電池(E)電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻很小

H.導(dǎo)線若干,電鍵K

該同學(xué)選擇儀器,設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù):

1)請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)選擇的器材是:電流表為______,電壓表為______,滑動(dòng)變阻器為______(以上均填寫(xiě)器材代號(hào)).

2)請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫(huà)在圖甲的方框中______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)為E)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)共存的場(chǎng)區(qū),一電子沿垂直電場(chǎng)線和磁感線方向以速度射入場(chǎng)區(qū),則

A. ,電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),射出場(chǎng)區(qū)時(shí),速度

B. ,電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng),射出場(chǎng)區(qū)時(shí),速度

C. ,電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng),射出場(chǎng)區(qū)時(shí),速度

D. ,電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng),射出場(chǎng)區(qū)時(shí),速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】光滑水平地面上,A、B兩物體質(zhì)量都為m,A以速度v向右運(yùn)動(dòng),B原來(lái)靜止,左端連接一輕彈簧,如圖所示,當(dāng)A撞上彈簧,彈簧被壓縮最短時(shí) ( )

A.A的動(dòng)量變?yōu)榱?/span>
B.A,B的速度相等
C.B的動(dòng)量達(dá)到最大值
D.此時(shí)彈性勢(shì)能為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( .

A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,除了受到別的物體對(duì)它的作用力外,還一定受到一個(gè)向心力的作用

B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的向心力不變

C.向心力的方向始終與圓弧的切線方向垂直

D.向心力的方向始終指向圓心,故方向不變

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