【題目】如圖所示,AB是光滑的水平軌道,B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切,半圓的直徑BD豎直,將彈簧水平放置,一端固定在A點,F(xiàn)使質(zhì)量為m的小滑塊從D點以速度v0進入軌道DCB,然后沿著BA運動壓縮彈簧,彈簧壓縮最短時小滑塊處于P點,重力加速度大小為g。求:

(1)D點時軌道對小滑塊的作用力大小FN;

(2)彈簧壓縮到最短時的彈性勢能Ep;

(3)若水平軌道AB粗糙,且滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)μ0.5,現(xiàn)讓小滑塊從P點靜止釋放,要使得小滑塊能進入BCD軌道,且在軌道BCD上的運動過程中不脫離軌道,求PB長度的取值范圍。

【答案】(1)3mg (2)4mgl (3) ≤3l 或者6l<8 l

【解析】

(1)D點時由牛頓第二定律:

解得

(2)根據(jù)機械能守恒

解得:

(3)小滑塊恰能能運動到B

解得

小滑塊恰能滑著軌道運動到C點:

解得

所以6l<8 l,能在軌道BC間滑動.

小滑塊恰能滑著軌道運動到D點:

解得

綜上可得:

≤3 l 或者6l<8 l

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,豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間存在勻強電場,在兩極板間某位置用絕緣細線懸掛一質(zhì)量m=10g的帶電小球,靜止時細線跟豎直方向成θ=45°角,小球與右極板距離為b=20cm。

(1)若小球所帶的電荷量q=5×107C,則兩極板間的電場強度大小為多少?

(2)若剪斷細線,則小球做什么運動?需多長時間到達右極板?(g10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強度為的水平勻強磁場中,有一豎直放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場垂直,導(dǎo)軌間距為,頂端接有阻值為的電阻。將一根金屬棒從導(dǎo)軌上的處以速度豎直向上拋出,棒到達處后返回,回到出發(fā)點時棒的速度為拋出時的一半。已知棒的長度為,質(zhì)量為,電阻為。金屬棒始終在磁場中運動,處于水平且與導(dǎo)軌接觸良好,忽路導(dǎo)軌的電阻。重力加速度為。

1)金屬棒從點被拋出至落回點的整個過程中,求:

a.電阻消耗的電能;

b.金屬棒運動的時間。

2)經(jīng)典物理學(xué)認為,金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子的碰撞。已知元電荷為。求當(dāng)金屬棒向下運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時,棒中金屬離子對一個自由電子沿棒方向的平均作用力大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩位同學(xué)在實驗室中利用如圖I所示的電路測量定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,圖中a、bc分別代表三只電表,它們當(dāng)中有兩只電壓表和一只電流表,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,甲同學(xué)記錄的是電流表A和一只電壓表V1的測量數(shù)據(jù),乙同學(xué)記錄的是電流表A和另一只電壓表V2的測量數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖所示的兩條UI圖線;卮鹣铝袉栴}:

1)圖Ia代表_____,b代表_____(選填三只電表的符號“A”、“V1“V2

2)實驗中采用下列哪一滑動變阻器效果較好_____。

A.10Ω,0.2A

B.10Ω1A

C.1kΩ,200mA

D.2kΩ,2A

3)根據(jù)圖Ⅱ,可以求出定值電阻的阻值R_____Ω,電源電動勢E_____V,內(nèi)電阻r_____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)質(zhì)量m1kg的物塊和足夠長的木板疊放在實驗臺上,物塊用一不可伸長的輕細繩固定在實驗臺的立柱上,細繩水平。t0時,木板開始受到水平向左恒力F0.4N,在t12s時,撤去F同時剪斷輕細繩。如圖(b)所示為03s內(nèi)木板的速度v與時間t的關(guān)系。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取gl0m/s2。

(1)求木板的質(zhì)量M和物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ

(2)05s內(nèi)木板運動的位移大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶電量之比為:qB =1:3的帶電粒子A、B,先后以相同的速度從同一點射入平行板電容器中,不計重力,帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上,水平飛行距離之比為xA:xB =2:1,則帶電粒子的質(zhì)量之比mA:mB以及在電場中飛行時間之比tA:tB分別為:( )

A. 1:1; 2:3

B. 2:1; 3:2

C. 1:1 ;3:4

D. 4:3; 2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。通過力和速度傳感器監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。取g10m/s2,則下列說法錯誤的是(  )

A.物體的質(zhì)量m0.5kg

B.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ0.40

C.2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W2J

D.2s內(nèi)推力F做功的平均功率3W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是物體運動的v-t圖像,從t=0開始,下列說法不正確的是(  )

A.t1時刻離出發(fā)點最遠

B.t2~t3時間內(nèi),加速度沿負方向

C.0~t2t2~t4這兩段時間內(nèi),物體的運動方向相反

D.t1~t2t2~t3時間內(nèi),物體的加速度大小和方向都相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根上細下粗、粗端與細端都粗細均勻的玻璃管上端開口、下端封閉,上端足夠長,下端粗端中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體現(xiàn)對氣體緩慢加熱,氣體溫度不斷升高,水銀柱上升,則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近哪個圖象  

A.

B.

C.

D.

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