(15分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)平滑相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的9倍,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn).已知重力加速度為g.試求:

(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)速度的大。
(1)4mgR   (2)     (3)

(1)物塊在B點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得:(2分)
解得: (1分)
所以其彈勢(shì)能為:(2分)       
(2)恰好到達(dá)C點(diǎn)有: (2分) 得 (1分)    
B→C根據(jù)動(dòng)能定理得:  (2分)      
解得:(1分)即克服摩擦阻力做功為(1分)    
(3)物體從C點(diǎn)平拋到落地,由動(dòng)能定理有:(2分)
解得:  (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

隨著航空技術(shù)的發(fā)展,飛機(jī)的性能越來(lái)越好,起飛的跑道要求也是越來(lái)越短,有
的還可以垂直起降。為了研究在失重情況下的實(shí)驗(yàn),飛行員將飛機(jī)開(kāi)到高空后,讓其自由
下落,模擬一種無(wú)“重力”(完全失重狀態(tài))的環(huán)境,以供研究人員進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。每次升
降過(guò)程可以獲得持續(xù)30秒之久的“零重力”狀態(tài),以便研究人員進(jìn)行不受重力影響的實(shí)驗(yàn),
而研究人員站在飛機(jī)的水平底板上所能承受的最大支持力為重力的2.5倍的超重狀態(tài)。為
安全起見(jiàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)飛機(jī)不得低于800米。求飛機(jī)的飛行高度至少為多少米?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

宇航員在繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)中,會(huì)處于完全失重狀態(tài)。則
A.宇航員不受重力作用B.宇航員不受任何力作用
C.重力為向心力D.宇航員受力平衡

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,讓質(zhì)量m=5.0kg的擺球由圖中所示位置A從靜止開(kāi)始下擺,擺至最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)恰好繩被拉斷。已知擺線長(zhǎng)L=1.6m,懸點(diǎn)O與地面的距離OC=4.0m。若空氣阻力不計(jì),擺線被拉斷瞬間小球的機(jī)械能無(wú)損失。(g取10 m/s2)求:

(1)擺線所能承受的最大拉力T;
(2)擺球落地時(shí)的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示是游樂(lè)園內(nèi)某種過(guò)山車(chē)的示意圖。半徑為R=8.0m的光滑圓形軌道固定在傾角θ=37°的斜軌道面上的A點(diǎn),圓軌道的最高點(diǎn)D與車(chē)(視為質(zhì)點(diǎn))的初始位置P點(diǎn)平齊,B為圓軌道的最低點(diǎn),C點(diǎn)與圓心O等高,圓軌道與斜軌道PA之間平滑連接。已知g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,車(chē)的質(zhì)量m=100kg。求:

(1)若車(chē)從P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,恰能到達(dá)C點(diǎn),則它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)受圓軌道的支持力NB;
(2)若斜軌道面與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,為使小車(chē)恰好能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)D,則它在P點(diǎn)沿斜面向下的初速度v0。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1 m,足夠長(zhǎng)光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,水平部分沒(méi)有磁場(chǎng).金屬棒ab質(zhì)量m=0.005 kg、電阻r=0.02 Ω,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌始終接觸良好,并且垂直于導(dǎo)軌.電阻R=0.08 Ω,其余電阻不計(jì).當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h(yuǎn)=1.0 m以上的任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m.取g=10 m/s2,求:

(1)金屬棒在斜面上的最大速度;
(2)金屬棒與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)從高度h=1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn),另一端拴住一個(gè)小球,在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子;把小球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直,由靜止開(kāi)始釋放,當(dāng)細(xì)繩碰到釘子的瞬間,下列說(shuō)法正確的是 ( 。
A.小球的線速度不發(fā)生突變
B.小球的角速度突然增大到原來(lái)的2倍
C.小球的向心加速度突然增大到原來(lái)的2倍
D.繩子對(duì)小球的拉力突然增大到原來(lái)的2倍

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在光滑水平面上,用輕質(zhì)細(xì)桿水平連接一斜面,桿的另一端固定在一顆樹(shù)桿上,一玩具遙控小車(chē)放在斜面上,系統(tǒng)靜止不動(dòng).用遙控器啟動(dòng)小車(chē),小車(chē)沿斜面加速上升,則
A.系統(tǒng)靜止時(shí)細(xì)桿有向右拉力B.小車(chē)加速時(shí)細(xì)桿未發(fā)生形變
C.小車(chē)加速時(shí)細(xì)桿有向左的推力D.小車(chē)加速時(shí)可將細(xì)桿換成細(xì)繩

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

為登月探測(cè)月球,上海航天研制了“月球車(chē)”,如圖甲所示.某探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“月球車(chē)”的性能進(jìn)行研究.他們讓“月球車(chē)”在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將“月球車(chē)”運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖乙所示的v-t圖象,已知0~1.5s段為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線;1.5~10 s段內(nèi)“月球車(chē)”牽引力的功率保持不變,且P=1.2 kW,在10 s末停止遙控,讓“月球車(chē)”自由滑行,已知“月球車(chē)”質(zhì)量m=100 kg,整個(gè)過(guò)程中“月球車(chē)”受到的阻力Ff大小不變.

(1)求“月球車(chē)”所受阻力Ff的大小和勻加速過(guò)程中的牽引力F
(2)求“月球車(chē)”變加速過(guò)程的位移x.   

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