【題目】如圖1所示,由細(xì)線相連質(zhì)量為m的A物塊和質(zhì)量為2m的B物塊跨過輕質(zhì)定滑輪,在B物體的正下方有一個只能豎直方向上伸縮且固定在水平地面上的輕質(zhì)彈簧,勁度系數(shù)為k,開始時A鎖定在水平地面上,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),B物塊距離彈簧上端的高度為H,現(xiàn)在對A解除鎖定,A、B物塊開始運動,A物塊上升的最大高度未超過定滑輪距地面的高度.(已知重力加速度為g,忽略滑輪與輪軸間的摩擦,彈簧一直處在彈性限度內(nèi),彈性能與形變量變化關(guān)系如圖2所示)
求:(1)B物塊第一次剛與彈簧接觸時的速度大小?
(2)B物塊運動過程中的最大速度;
(3)A物塊做豎直上拋運動中上升的距離.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)解除A的鎖定至B第一次剛與彈簧接觸時,A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒,由機械能守恒即可求出它們的速度;
(2)B受到的合力等于0時,A受到的合力也是0,此時A與B的速度最大,先對B進行受力分析,然后根據(jù)功能關(guān)系,結(jié)合圖2中的數(shù)據(jù)即可解答;
(3)A、B速度達到最大后開始減速,當(dāng)A、B的加速度等于g時,A物體開始做豎直上拋運動,然后由豎直上拋運動的規(guī)律,即可求出A物塊做豎直上拋運動中上升的距離。
(1) 解除A的鎖定至B第一次剛與彈簧接觸時,A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒,設(shè)A、B的速度是v1,則:
解得:;
(2) B受到的合力等于0時,A受到的合力也是0,此時A與B的速度最大,先對B進行受力FT+k△x1=2mg
對A:FT′=mg
同一根繩子上的張力處處相等,得:FT=FT′
聯(lián)立求得:
解除A的鎖定至B物塊到達速度最大的過程中,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,設(shè)彈簧此時的彈性勢能為EP1,由圖象可得:
由機械能守恒得:
聯(lián)立解得:;
(3) A、B速度達到最大后開始減速,當(dāng)A、B的加速度等于g時,A物體開始做豎直上拋運動,設(shè)豎直上拋的初速度為v3,上升過程運動距離為L
對B分析得:k△x2-2mg=2mg
解除A的鎖定至A物塊開始豎直上拋的過程中,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,設(shè)彈簧此時的彈性勢能為EP2,由圖象可知
豎直上拋過程物塊B機械能守恒:
聯(lián)立解得:。
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【題目】由于當(dāng)年實驗條件的限制,伽利略無法直接對落體運動進行實驗研究,但在今天我們可通過頻閃照相的方式直接對自由落體進行研究.如圖是某次實驗拍攝的小球下落頻閃照片的一部分,頻閃間隔是s.不同時刻小球的位置和相鄰兩時刻小球位移已標(biāo)注圖中,單位是 cm,計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字.
(1)根據(jù)此照片可以判斷小球做勻變速直線運動,請簡要寫出判斷依據(jù)__________:
(2)小球下落的加速度大小為__________m/s2;
(3)小球在2.18 cm位置處的速度大小為________m/s.
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【題目】如圖所示,從A點以v0=4m/s的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點),當(dāng)物塊運動至B點時,恰好沿切線方向進入固定光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點等高、靜止在光滑水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=3kg,A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g取10m/s2,求:
(1)小物塊運動至B點時的速度大小和方向;
(2)小物塊滑動至C點時,對圓弧軌道C點的壓力;
(3)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?
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【題目】如圖所示,細(xì)線一端固定在天花板上的O點,另一端穿過一張CD光盤的中央圓孔后拴著一個橡膠球,橡膠球靜止時,豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿,F(xiàn)將 CD光盤按在桌面上,并沿桌面邊緣以速度勻速移動,移動過程中,CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線,當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為45°時
A.小球的豎直分速度大小為
B.小球的豎直分速度大小為
C.小球的速度大小為
D.小球的速度大小為
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【題目】光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域ABCD處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形的某一條邊平行,一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由AC邊的中點,以垂直于該邊的水平初速度v0進入該正方形區(qū)域,當(dāng)小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為( )
A. m+qEL B. m+qEL
C. m D. m-qEL
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【題目】如圖所示,MNPQ為有界的豎直向下的勻強電場,電場強度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,A、B為圓水平直徑的兩個端點,ACB為圓弧.一個質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,從A點正上方高為H處由靜止釋放,并從A點沿切線進入半圓軌道.不計空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運動情況,下列說法正確的是( )
A. 小球再次到達C點的速度可能為零
B. 小球一定能從B點離開軌道
C. 小球在AC部分可能做勻速圓周運動
D. 當(dāng)小球從B點離開時,上升的高度一定等于H
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【題目】如圖所示,兩塊平行金屬板豎直放置,兩板間的電勢差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場).先將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距 兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=2m/s水平拋出,小球恰好從左板的上邊緣進入電場,在兩板間沿直線運動,從右板的下邊緣飛出電場,求:
(1)小球剛進入極板上邊緣時的速度;
(2)金屬板的長度L.
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【題目】有關(guān)電壓和電動勢的說法中錯誤的是
A. 電壓和電動勢的單位都是伏特,故電動勢與電壓是同一物理量
B. 電動勢公式E=中的W與電壓U=中的W是不同的,前者為非靜電力做功,后者為靜電力做功
C. 電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量
D. 斷路時的路端電壓等于電源的電動勢的大小。
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【題目】下列四個圖片均來自課本中的實驗、儀器、實際應(yīng)用,相應(yīng)的現(xiàn)象、原理及應(yīng)用的說法正確的是
A. 甲圖“水流導(dǎo)光”的原理是光的全反射
B. 乙圖“CT”是利用γ射線能夠穿透物質(zhì)來檢查人體內(nèi)部器官
C. 丙圖中大頭針尖影的輪廓模糊不清是因為光發(fā)生了偏振
D. 丁圖射水魚在水中看到小昆蟲的位置是在實際昆蟲的下方
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