【題目】如圖所示,一個(gè)由水平部分和四分之一圓弧部分(在E點(diǎn)平滑相接)構(gòu)成的木板放在光滑的水平面上.木板的質(zhì)量M= 2kg,圓弧部分的半徑R=lm,OB間的距離為輕彈簧的原長(zhǎng),BE間的距離SBE =3m,BE部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,其余部分不計(jì)摩擦,輕彈簧的一端固定在木板左端的豎直擋板上,另一端與質(zhì)量m= 2kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))接觸但不栓接,然后用輕繩將擋板和木塊連接起來(lái),使彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)燒斷輕繩,讓木塊從A點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng),剛好能上升到木板右端的最高點(diǎn)F.重力加速度g取10m/s2,試求:

(i)輕繩沒(méi)有燒斷前彈簧中存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能.

(ii)若m最后靜止于P點(diǎn),則BP間的距離為多少?

答案(i);(ii)

【解析】

試題分析:(i)將M和看成一個(gè)系統(tǒng),則M和在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,系統(tǒng)在水平方向所受的合外力為0,則系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒且為0,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)F點(diǎn)時(shí),M的速度都為0,設(shè)最開始輕繩沒(méi)有燒斷前,彈簧中儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為,則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)換為摩擦生的熱和的重力勢(shì)能,則有:。

(ii)由可知,當(dāng)向回滑時(shí),在沒(méi)有滑到B點(diǎn)前就停下來(lái)了,設(shè)靜止于M上面的BE之間的P點(diǎn),則有: ,解得:,故BP間的距離為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻為r的矩形線圈面積為S,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng).勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,t=0時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)垂直,各電表均為理想交流電表,則(  )

A. 滑片P下滑時(shí),電壓表的讀數(shù)變大

B. 圖示位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

C. 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

D. 1s內(nèi)流過(guò)R的電流方向改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,摩托車做騰躍特技表演,沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái),接著以v=3m/s水平速度離開平臺(tái),落至地面時(shí),恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平。已知圓弧半徑為R=1.0m,人和車的總質(zhì)量為180kg,特技表演的全過(guò)程中,阻力忽略不計(jì)。(計(jì)算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:

(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn),人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s。

(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ。

(3)人和車運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓弧軌道A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。

(4)人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度m/s此時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某興趣小組在做測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)粗測(cè)電阻絲的電阻約為5 Ω,為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,從實(shí)驗(yàn)室找出以下供選擇的器材:

A.電池組(3 V,內(nèi)阻約1 Ω)

B.電流表A1(03 A,內(nèi)阻0.0125 Ω)

C.電流表A2(00.6 A,內(nèi)阻約0.125 Ω)

D.電壓表V1(03 V,內(nèi)阻4 kΩ)

E.電壓表V2(015 V,內(nèi)阻15 kΩ

F.滑動(dòng)變阻器R1(020 Ω,允許最大電流1 A)

G.滑動(dòng)變阻器R2(02 000 Ω,允許最大電流0.3 A)

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用____________(填寫儀器前字母代號(hào))

(2)測(cè)電阻時(shí),電流表、電壓表、待測(cè)電阻Rx在組成測(cè)量電路時(shí),應(yīng)采用安培表________接法,請(qǐng)?jiān)谙逻叿娇騼?nèi)畫出設(shè)計(jì)的電路圖_________

(3)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖,則讀為____ mm.

(4)若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度,d表示直徑,測(cè)得電阻為R,請(qǐng)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ______.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】空調(diào)在制冷過(guò)程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水份越來(lái)越少,人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水的體積V=1.0×103 cm3。已知水的密度=1.0×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。試求:

(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;

(2)一個(gè)水分子的直徑d。(計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,帶負(fù)電的小球用絕緣絲線懸掛于0點(diǎn)并在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng),當(dāng)小球每次通過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)

A. 擺球的動(dòng)能不相同

B. 擺球受到的磁場(chǎng)力相同

C. 擺球受到的絲線的拉力相同

D. 向右擺動(dòng)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力大于向左擺動(dòng)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)懸線的拉力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中

①實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,示數(shù)如圖所示,該擺球的直徑d=______mm.

②接著測(cè)量了擺線的長(zhǎng)度為l0,實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F大小隨時(shí)間t變化圖象如圖乙所示,則重力加速度的表達(dá)式g = _______(用題目中的物理量表示)

③某小組改變擺線長(zhǎng)度l0,測(cè)量了多組數(shù)據(jù),在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),甲同學(xué)把擺線長(zhǎng)l0作為擺長(zhǎng),直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值;乙同學(xué)作出T2l0圖象后求出斜率,然后算出重力加速度,兩同學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法對(duì)結(jié)果的影響是:甲________,乙______(填“偏大”、“偏小”、或“無(wú)影響”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為30°的斜面OA左側(cè)有一豎直檔板,檔板與斜面OA間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T,檔板上有一小孔POP=0.6m,現(xiàn)有一質(zhì)量m=4×1020kg,帶電量q=+2×1014C的粒子,從小孔以速度v0=3×104m/s水平射進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域.粒子重力不計(jì).

1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是多少?

2)通過(guò)調(diào)整粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小可以控制粒子打到斜面OA時(shí)的速度方向,現(xiàn)若要粒子垂直打到斜面OA上,則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度該調(diào)整為多少?此情況下粒子打到斜面OA的時(shí)間又為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)用量程為1、內(nèi)阻為120Ω的表頭,按圖所示電路改裝成量程分別為1V1的多用電表,圖中為定值電阻,S為開關(guān);卮鹣铝袉(wèn)題:

1)開關(guān)S閉合時(shí),多用電表用于測(cè)量_____(填電流、電壓或電阻);開關(guān)S斷開時(shí),多用電表用于測(cè)量_____(電流、電壓電阻”)。

2)表筆A應(yīng)為_____色(填)。

3)定值電阻的阻值_____Ω, _____Ω。(結(jié)果取3位有效數(shù)字)

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