如圖所示,在空中點(diǎn)將質(zhì)量為的小球以某一水平速度拋出,將無(wú)碰撞地由點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)半徑的內(nèi)壁光滑圓管弧形軌道,然后經(jīng)最低點(diǎn)無(wú)能量損失地進(jìn)入足夠長(zhǎng)光滑水平軌道,與另一靜止的質(zhì)量為小球發(fā)生碰撞并粘連在一起(不再分開)壓縮彈簧,彈簧左端與小球M栓接,彈簧右端與固定擋板栓接。已知圓管的直徑遠(yuǎn)小于軌道半徑且略大于小球直徑,和豎直方向之間的夾角,點(diǎn)與點(diǎn)的豎直高度差,彈簧始終在彈性限度內(nèi),。求:

(1)小球在點(diǎn)拋出的水平初速度
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825000638953409.png" style="vertical-align:middle;" />的大。ńY(jié)果保留一位有效數(shù)字)
(3)彈簧壓縮過(guò)程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能
(4)若只將彈簧右側(cè)栓接的擋板改為栓接一個(gè)質(zhì)量為的光滑小球,水平軌道足夠長(zhǎng),其它條件保持不變,則三個(gè)小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)和相互作用過(guò)程中小球第二次達(dá)到最大速度時(shí),小球M的速度是多少?
(1) (2) (3)0

試題分析:(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的豎直速度為 
       ① (1分)
點(diǎn)時(shí),根據(jù)速度關(guān)系
      ②(2分)
綜合①、②并代入已知得
      ③(1分)
(2)小球在點(diǎn)時(shí)的速度
    ④(1分)
小球由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒有
      ⑤(1分)
點(diǎn),根據(jù)牛頓定律有
    ⑥(1分)
由④、⑤、⑥式,并代入已知得        ⑦(1分)
根據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)壍赖膲毫?N
(3)兩球相碰根據(jù)動(dòng)量守恒
     ⑧(2分)
兩球一起壓彈簧到最短的過(guò)程中,當(dāng)兩球速度為零時(shí),彈性勢(shì)能最大
     ⑨(2分)
由⑧、⑨式,并代入已知得    
(4)根據(jù)題意得出;該狀態(tài)時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),根據(jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒列式

    (3分)
列式解方程組得,=v       =0
所以當(dāng)小球第二次達(dá)到最大速度時(shí),小球M的速度是0            (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
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質(zhì)量為10kg的物體,在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),力隨位移x的變化情況如圖所示.物體在x=0處速度為1m/s,一切摩擦不計(jì),則物體運(yùn)動(dòng)到x=16m處時(shí),速度大小為( 。
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.m/s

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(10分)如圖所示,輕桿AB長(zhǎng)l,兩端各連接A、B小球,質(zhì)量均為m,桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。輕桿由水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直方向,求:

(1)此過(guò)程中桿對(duì)A球做的功是多少。
(2)在豎直方向時(shí)轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向.(重力加速度為g,不計(jì)一切阻力)

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(12分)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8 m.有一質(zhì)量為500 g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后正好通過(guò)C端的正下方P點(diǎn).(g取10 m/s2)

求:(1)小環(huán)離開直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;
(2)小環(huán)在直桿上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大。
(3)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用力拉同一物體由靜止沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)。第一次用水平力拉,第二次用與水平方向成角斜向上的力拉。若兩次物體的加速度相同,在力的作用下移動(dòng)的距離也相同,則有(     )
A.兩次合外力的功相同
B.第一次合外力的功較大
C.第二次拉力的功較大
D.兩次拉力的功相同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(4分) 如圖所示,木箱高為L(zhǎng),其底部有一個(gè)小物體Q(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)用力豎直向上拉木箱,使木箱由靜止開始向上運(yùn)動(dòng).若保持拉力的功率不變,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,木箱達(dá)到最大速度,這時(shí)讓木箱突然停止,小物體會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),且恰能到達(dá)木箱頂端.已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則木箱的最大速度為       .時(shí)間t內(nèi)木箱上升的高度為       

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初速度為v0,質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子逆著電場(chǎng)線的方向從勻強(qiáng)電場(chǎng)邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng),已知射入的最大深度為d.則

(1)場(chǎng)強(qiáng)大小E=_____;
(2)帶電粒子在電場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 (不計(jì)帶電粒子的重力)為t=______。

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