【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道固定在地面上.長直平板車放在光滑的水平面上,其右端與光滑圓弧軌道等高且平滑對接。小車的左端擋板上連接有一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧.平板車右端到彈簧右端的距離為L。—物塊從四分之一圓弧軌道的上端由靜止下滑.運動到圓弧軌道的最低點時對軌道的壓力為F,平板車的質(zhì)量為物塊質(zhì)量的3倍.重力加速度為g,整個過程中忽略彈簧的形變量,求

(1)物塊的質(zhì)量大。

(2)若平板車的上表面光滑.物塊在平板車上運動的時間(不計物塊與彈簧作用的時間);

(3)若平板車的上表面粗糙,物塊滑上車后最終停在平板車的右端,則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為多少物塊與彈簧作用過程中彈簧具有的最大彈性勢能為多少

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)物塊在四分之一光滑圓弧軌道上下滑的過程中,根據(jù)機械能守恒得:

在軌道最低點,由牛頓第二定律得:

聯(lián)立解得:

(2)物塊滑上平板車的速度

物塊與輕彈簧發(fā)生彈性碰撞的過程,由動量守恒得:

由能量守恒得:

聯(lián)立解得:

則物塊與彈簧作用前在車上運動的時間:

物塊與彈簧作用后在車上運動的時間為

因此物塊在平板車上運動的總時間為

(3)設物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為,物塊停在平板車右端時物塊與車的共同速度為根據(jù)動量守恒得:

根據(jù)功能關系得:

聯(lián)立解得:

當彈簧具有最大彈性勢能時,物塊現(xiàn)平板車具有共同速度,根據(jù)動量守恒得

根據(jù)功能關系得:

聯(lián)立解得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組設計如圖(1)所示電路圖來測量電源的電動勢及內(nèi)阻,其中待測電源電動勢約為2V、內(nèi)阻較小。所用電壓表量程為3v,內(nèi)阻非常大,可看作理想電壓表。

①按實驗電路圖在圖(2)中補充完成實物連線。

②先將電阻箱電阻調(diào)至如圖(3)所示,其讀數(shù)為_________Ω。閉合開關S,將S1撥到b端,讀出電壓表的讀數(shù)為1.10v:然后將S1撥到a端,此時電壓表讀數(shù)如圖(4)所示,其讀數(shù)為_________V。根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)可得電阻R0=_________Ω。

③將S1撥到b端,不斷調(diào)節(jié)電阻箱電阻,得到多組電阻箱讀數(shù)R值與相應的電壓表讀數(shù)U值,作出圖如圖(5)所示,則通過圖象可以得到該電源的電動勢E=________V。內(nèi)阻r=_______Ω。(計算結(jié)果保圖二位有效數(shù)字)

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【題目】如圖所示,將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)時上端位于A點.質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點由靜止下滑,與彈簧發(fā)生相互作用后,最終停在斜面上.下列說法正確的是(  )

A. 物體最終將停在A

B. 物體第一次反彈后不可能到達B

C. 整個過程中重力勢能的減少量大于克服摩擦力做的功

D. 整個過程中物體的最大動能大于彈簧的最大彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在水平桌面上的傾角α=300的光滑斜面足夠長,其底端有一垂直于斜面的擋板,質(zhì)量均為mA、B兩球用輕彈簧連接放在斜面上并處于靜止狀態(tài).彈簧的勁度系數(shù)為k,F(xiàn)在將質(zhì)量為3m的小球C從距離B的地方由靜止釋放,C球與B球碰撞時間極短,碰撞后兩球粘在一起。已知重力加速度為g,求:

(1)碰撞剛結(jié)束時BC兩球的共同速度;

(2)A球剛離開擋板時,B球與它最初的位置距離多遠;

(3)A球剛離開擋板時,BC兩球的共同速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017615日上午.我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射首顆X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”,并成功收獲首批數(shù)據(jù)?烧J為該衛(wèi)星在距離地面550km的圓軌道上運行,關于該衛(wèi)星,下列說法正確的是

A. 該衛(wèi)星運行軌道的平面一定通過地心

B. 該衛(wèi)星在軌道上運行時.速度變化比地球同步衛(wèi)星的速度變化快

C. 該衛(wèi)星在軌道上的運行速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度

D. 該衛(wèi)星在繞地球運動的過程中,如果不加以干預,衛(wèi)星的動能會逐淅減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】磁流體發(fā)電是一種全新的發(fā)電技術(shù),它能將物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能.如圖所示為磁流體發(fā)電機的示意圖.平行板MN間有垂直于紙面向外.磁感應強度大小為B的勻強進場,兩板間的距離為d,將電阻率為的等離子體以速度v水平向右噴射入磁場中,M、N兩板上就會產(chǎn)生電壓。將兩板與外電路連接,就可以給外電路供電。圖中電壓表為理想電表,外電路中R0為定值電阻,R為滑動交阻器開始時電鍵S斷開,則下列判斷正確的是

A. M板是電源的正極

B. 閉合電鍵S,電壓表的示數(shù)為Bdv

C. 閉合電鍵S,電壓表的示數(shù)減小

D. 閉合電鍵S,將滑動變阻器的滑片向下移,電源的輸出功率一定增大

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(1)物塊的質(zhì)量大。

(2)若平板車的上表面光滑.物塊在平板車上運動的時間(不計物塊與彈簧作用的時間);

(3)若平板車的上表面粗糙,物塊滑上車后最終停在平板車的右端,則物塊與平板車上表面間的動摩擦因數(shù)為多少物塊與彈簧作用過程中彈簧具有的最大彈性勢能為多少

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【題目】如圖所示為氫原子的能級圖,用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子,讓輻射出的光子照射某種金屬,發(fā)現(xiàn)有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應,其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應,則逸出的光電子的最大初動能為

A. 0 B. 1.89eV C. 10.2eV D. 12.09eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示,水平面內(nèi)有一光滑金屬導軌,ac邊的電阻為R,其他電阻均不計,abac夾角為135°cdac垂直。將質(zhì)量為m的長直導體棒擱在導軌上,并與ac平行。棒與ab、cd交點G、H間的距離為L0,空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B。在外力作用下,棒由GH處以初速度v0向右做直線運動。其速度的倒數(shù)隨位移x變化的關系如圖(b)所示。在棒運動L0MN處的過程中

A. 導體棒做勻變速直線運動

B. 導體棒運動的時間為

C. 流過導體棒的電流大小不變

D. 外力做功為

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