【題目】如圖所示， a、b是完全相同的小物塊，質(zhì)量均為m，光滑半圓弧軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑．粗糙的水平軌道CM與圓弧軌道在C點(diǎn)相切，軌道上有一輕彈簧，一端固定在豎直墻上，另一端系物塊a，物體a恰位于軌道的末端C點(diǎn)(此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài))．小物塊b自A處以豎直向下的初速度v0＝滑下，到C點(diǎn)后與物體a發(fā)生彈性碰撞，a壓縮彈簧進(jìn)入水平軌道，物塊b最終恰能通過B點(diǎn)．重力加速度為g，求：

（1）物塊b剛滑到半圓軌道C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�

（2）彈簧的最大彈性勢(shì)能．

【答案】（1）10mg（2）3.5mgR

【解析】

（1）物塊b自A處剛滑到C點(diǎn)的速度為vC，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，

在C點(diǎn)，

由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)軌道最低點(diǎn)的壓力為10mg

（2）物塊b恰能通過B點(diǎn)：

碰后物塊b恰好到達(dá)最高點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒

物塊a、b發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒

解得：

，

物塊a、b交換速度，b靜止在C點(diǎn)，物塊a壓縮彈簧，到最短，

物塊a返回C點(diǎn)時(shí)，

物塊a、b再次發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒，交換速度

解得

EP=3.5mgR

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】某同學(xué)利用如圖裝置探究加速度與合外力的關(guān)系。利用力傳感器測(cè)量細(xì)線上的拉力。按照如下步驟操作：

①安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度，平衡小車摩擦力；

②細(xì)線通過導(dǎo)軌一端光滑的定滑輪和動(dòng)滑輪，與力傳感器相連，動(dòng)滑輪上掛上一定質(zhì)量的鉤碼，將小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端；

③打開力傳感器并接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（頻率為50Hz的交流電源）；

④釋放小車，使小車在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

⑤關(guān)閉傳感器，記錄下力傳感器的示數(shù)F；

⑥通過分析紙帶得到小車加速度a；

⑦改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②③④⑤⑥；

⑧作出a—F圖象，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

(1)本實(shí)驗(yàn)在操作中是否需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量______________（選填“是”或“否”）。

(2)某次釋放小車后，力傳感器示數(shù)為F，通過天平測(cè)得小車的質(zhì)量為M，動(dòng)滑輪和鉤碼的總質(zhì)量為m，不計(jì)滑輪的摩擦，則小車的加速度理論上應(yīng)等于______________

(3)如圖是某次實(shí)驗(yàn)有效紙帶的一段，部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出）。測(cè)得s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，則鉤碼的加速度a=_________m/s2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，把一塊不帶電的鋅板用導(dǎo)線連接在驗(yàn)電器上，當(dāng)用某頻率的紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針偏轉(zhuǎn)一定角度，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.驗(yàn)電器帶正電，鋅板帶負(fù)電

B.驗(yàn)電器帶負(fù)電，鋅板也帶負(fù)電

C.若改用紅光照射鋅板，驗(yàn)電器的指針一定也會(huì)偏轉(zhuǎn)

D.若改用同等強(qiáng)度頻率更高的紫外線照射鋅板，驗(yàn)電器的指針也會(huì)偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd在磁場(chǎng)中，圖中abcd分別為矩形線圈的四個(gè)頂點(diǎn)，其中的c點(diǎn)被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點(diǎn)且垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。為了便于觀察，圖中發(fā)電機(jī)的線圈只畫出了其中的1匝，用以說(shuō)明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上；用導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷E、F分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長(zhǎng)度邊和ad邊的長(zhǎng)度，匝數(shù)n=100匝，線圈的總電阻r=5.0Ω，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=282rad/s，外電路的定值電阻R=45Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表，滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計(jì)，計(jì)算中取，。

(1)求電壓表的示數(shù)U；

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)1圈的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；

(3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計(jì)時(shí)，求線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中通過線圈導(dǎo)線某截面的電荷量q（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”在對(duì)接前，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為350 km，“神舟八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為343 km.它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，則

A.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”線速度大

B.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”周期長(zhǎng)

C.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”角速度大

D.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”加速度小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在半球形光滑碗內(nèi)斜放一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為、，則碗對(duì)筷子在、兩點(diǎn)處的作用力方向分別為（ ）

A.均豎直向上

B.均指向球心

C.點(diǎn)處指向球心，點(diǎn)處豎直向上

D.點(diǎn)處指向球心，點(diǎn)處垂直于筷子斜向上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小張和小王同學(xué)家都住在錦祥秋實(shí)大廈，一天早上他們均是7：15出小區(qū)大門，經(jīng)過不同路徑（小張沿東環(huán)路、小王經(jīng)燕平路）到達(dá)昌平一中校門口；路上所用時(shí)間均為15分鐘。小張同學(xué)記錄了爸爸所開汽車的速度表指針的變化情況：某一時(shí)刻指針位置如圖2（a），經(jīng)過6s指針位置如圖2（b）。若汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則（　�。�

A.汽車的加速度大小約為2.8m/s2

B.汽車的加速度大小約為10m/s2

C.汽車在這段時(shí)間內(nèi)的位移約為84m

D.汽車在這段時(shí)間內(nèi)的位移約為100m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

B. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向

C. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向

D. 開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】地球和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道可以看作是圓形的，它們各自的衛(wèi)星軌道也可看作是圓形的。已知木星的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的5倍，木星半徑約為地球半徑的11倍，木星質(zhì)量大于地球質(zhì)量。如圖所示是地球和木星的不同衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r的立方與周期T的平方的關(guān)系圖象，已知萬(wàn)有引力常量為G，地球的半徑為R。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 木星與地球的質(zhì)量之比為

B. 木星與地球的線速度之比為1∶5

C. 地球密度為

D. 木星密度為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案