如圖為某種魚餌自動投放器中的投餌裝置示意圖，其上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口與水平方向垂直，下半部AB是一長為2R的豎直細管，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端投放一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時，對管壁的作用力恰好為零。若不計魚餌在運動過程中的機械能損失，且假設(shè)鎖定和解除鎖定時，均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g。求：

（1）質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時的速度v1；
（2）質(zhì)量為m的魚餌到達管口的過程中，彈簧的彈力做的功為多少？
（3）已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌器繞AB管的中軸線OO’在90°角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動，每次彈射時只投放一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在到之間變化，且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長時間后，魚餌能夠落在水面的最大面積S是多少？
（1）（2）（3）

試題分析：（1）由于C點時，魚餌對管壁的作用力恰好為零，因此有： 得     
（2）根據(jù)動能定理：             
 
解得     
（3）做平拋運動的時間                  
魚餌的質(zhì)量為時：                        
魚餌的質(zhì)量為時：根據(jù)動能定理有
              
   
    
，
 
 

點評：此題的綜合性較強，對題目的審題能力也強。題中的魚餌在最高點時對管道的作用力為零，意味著此時的速度大小為一個特定值，然后根據(jù)動能定理求出兩種條件下彈力做的功。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑雪坡與水平路面相切于B點，某人乘雪橇從雪坡上A點無初速滑至B點，接著沿水平路面滑至C點停止，設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定。人與雪橇的總質(zhì)量為60kg，A、B兩處豎直高度差為20m，B、C 距離為30m。（g＝10m/s2）求：

⑴人與雪橇滑到B處的速度大��；
⑵人與雪橇在BC段所受阻力大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一質(zhì)量為m的小球自光滑的半徑為R的1/4圓弧軌道A處由靜止滑下，接著在水平面上滑過一段距離S，求：

（1）小球在B點時的速度為多少？
（2）小球在水平面上受到的阻力為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一物體分別沿AO、BO軌道由靜止滑到底端，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)相同，物體克服摩擦力做功分別為W1和W2，滑到底端時的速度大小為v1、v2，則(　　)
A．W1>W2　　v1>v2　　　B．W1＝W2　
C．W1<W2v1<v2　D．W1＝W2v1<v2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

木塊長為L，靜止在光滑的水平桌面上，有A、B兩顆規(guī)格不同的子彈以速度相反的VA、VB同時射向木塊，A、B在木塊中嵌入的深度分別為dA、dB，且dA>dB，(dA+dB)<L，木塊一直保持靜止，如圖所示，則由此判斷子彈A、B在射入前：

A.速度
B.子彈A的動能等于子彈B的動能
C.子彈A的動量大小大于子彈B的動量大小
D.子彈A的動量大小等于子彈B的動量大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質(zhì)量為2.0kg的物體，從豎直平面內(nèi)高h=0．45m的光滑弧形軌道上的A點，無初速地沿軌道滑下，并進入水平軌道BC，如圖所示．已知物體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)=0.40，求：

(1)物體滑至B點時速度的大��；(2)物體最后停止在離B點多遠的位置上．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

將質(zhì)量為1kg的物體以20m/s的速度豎直向上拋出。當物體落回原處的速率為16m/s。在此過程中物體克服阻力所做的功大小為（    ）
A．200JB．128JC．72JD．0J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C 點，D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點的距離為2R。質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)從軌道上的P點由靜止滑下，剛好能運動到Q點，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過圓軌道的最高點A。已知∠POC=60°，求：

⑴滑塊第一次滑至圓形軌道最低點C時對軌道壓力；
⑵滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ；
⑶彈簧被鎖定時具有的彈性勢能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A，一質(zhì)量為m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動，運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點，求

（1）小球到達A點的速度；
（2）通過計算判斷小球能否到達B點；
（3）若小球能到達B點，求A、C間的距離(取重力加速度g=10m/s2)。
若小球不能到達B點，為了使小球能從C點到達B點，小球在C點的初速度至少為多少？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案