【題目】如圖所示,在高h1=30 m的光滑水平平臺(tái)上,質(zhì)量m=1 kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住,儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能Ep。若打開鎖扣K, 小物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺(tái),做平拋運(yùn)動(dòng),并恰好能沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道。B點(diǎn)的高度h2=15 m,圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高,軌道最低點(diǎn)C的切線水平,并與地面上長(zhǎng)為L=50 m的水平粗糙軌道CD平滑連接,小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊墻壁發(fā)生碰撞,取g=10 m/s2:
(1)求小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(2)求小物塊原來壓縮彈簧時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep的大;
(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞,碰后速度等大反向,反向運(yùn)動(dòng)過程中沒有沖出B點(diǎn),最后停在軌道CD上的某點(diǎn)P(P點(diǎn)未畫出)。設(shè)小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求μ的取值范圍。
【答案】(1) s ;(2)50J;(3)≤μ<
【解析】
(1)設(shè)從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得
h1-h2=gt2
解得
t=s
(2)由,,所以∠BOC=60°,設(shè)物塊平拋到B點(diǎn)的水平初速度為v1,將B點(diǎn)速度分解可得
解得
v1=10m/s
根據(jù)能量守恒,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化給物塊的動(dòng)能。得
(3)設(shè)小物塊在水平軌道CD上通過的總路程為s,根據(jù)題意,該路程的最大值是
smax=3L
路程的最小值是
smin=L
路程最大時(shí),動(dòng)摩擦因數(shù)最小,路程最小時(shí),動(dòng)摩擦因數(shù)最大,由能量守恒知
解得
,
由小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞可知
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深度為h的坑,如圖所示,在此過程中:( )
A. 重力對(duì)物體做功為mgH
B. 物體的重力勢(shì)能減少了mg(H+h)
C. 所有外力對(duì)物體做的總功為零
D. 地面對(duì)物體的平均阻力大小為mg(H+h)/ h
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,物塊A、B、C的質(zhì)量分別為2m、2m、m,并均可視為質(zhì)點(diǎn),三個(gè)物塊用輕繩通過輕質(zhì)滑輪連接,在外力作用下現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)物塊A置于地面,物塊B與C、C到地面的距離均是L,現(xiàn)將三個(gè)物塊由靜止釋放。若C與地面、B與C相碰后速度立即減為零,A距離滑輪足夠遠(yuǎn)且不計(jì)一切阻力,重力加速度為g.求:
(1)剛釋放時(shí)A的加速度大小及輕繩對(duì)A的拉力大。
(2)物塊A由最初位置上升的最大高度;
(3)若改變A的質(zhì)量使系統(tǒng)由靜止釋放后物塊C能落地且物塊B與C不相碰,則A的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一顆地球同步衛(wèi)星先沿橢圓軌道1飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道1變軌到地球同步圓軌道2. 下列說法正確的是
A. 衛(wèi)星在軌道2運(yùn)行時(shí)的速度大于7. 9km/s
B. 衛(wèi)星沿軌道2運(yùn)動(dòng)的過程中,衛(wèi)星中的儀器處于平衡狀態(tài)
C. 衛(wèi)星沿軌道2運(yùn)動(dòng)的過程中,有可能經(jīng)過北京的正上空
D. 衛(wèi)星經(jīng)過執(zhí)道1上的P點(diǎn)和軌道2上的P點(diǎn)的加速度大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一質(zhì)量不計(jì),可上下自由移動(dòng)的活塞將理想氣體封閉在圓筒內(nèi),筒的側(cè)壁為絕緣體,下底M及活塞D均為導(dǎo)體并按圖連接,活塞面積S=2cm2.閉合電鍵前,DM間距l1=5μm,閉合電鍵后,活塞D與下底M分別帶有等量異種電荷,并各自產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)(D與M間的電場(chǎng)為各自產(chǎn)生的電場(chǎng)的疊加).在電場(chǎng)力作用下活塞D發(fā)生移動(dòng).穩(wěn)定后,DM間距l2=4μm,伏特表讀數(shù)為2V.
(1)求出活塞受到的電場(chǎng)力大小F(大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,活塞移動(dòng)前后氣體溫度不變)
(2)求出活塞D所帶電量q
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在2015年世界蹦床錦標(biāo)賽中,中國(guó)隊(duì)包攬了女子單人蹦床比賽的金牌和銀牌,對(duì)于運(yùn)動(dòng)員身體保持直立狀態(tài)由最高點(diǎn)下落至蹦床的過程(如圖所示),若忽略空氣阻力,關(guān)于運(yùn)動(dòng)員所受重力做功、運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能,下列說法中正確的是
A. 重力做正功,重力勢(shì)能減少
B. 重力做負(fù)功,重力勢(shì)能減少
C. 重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加
D. 重力做正功,重力勢(shì)能增加
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年6月19日,“中星9A”衛(wèi)星在西昌順利發(fā)射升空。衛(wèi)星變軌如圖所示,衛(wèi)星先沿橢圓軌道Ⅰ飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度成功變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ,P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)。下列說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí),在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度
B.衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)加速度大于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度
C.衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度
D.衛(wèi)星耗盡燃料后,在微小阻力的作用下,機(jī)械能減小,軌道半徑變小,動(dòng)能變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一塊長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物體A,現(xiàn)以恒定的外力拉B,A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),A、B都向前移動(dòng)一段距離,在此過程中,下列判斷正確的是( )
A. 外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增加之和
B. B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能增量
C. A對(duì)B的摩擦力所做的功等于B對(duì)A的摩擦力所做的功
D. 外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R的細(xì)圓管(管徑可忽略)內(nèi)壁光滑,豎直放置,一質(zhì)量為m、直徑略小于管徑的小球可在管內(nèi)自由滑動(dòng),測(cè)得小球在管頂部時(shí)與管壁的作用力大小為mg,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣,則 ( )
A. 小球在管頂部時(shí)速度大小一定為
B. 小球運(yùn)動(dòng)到管底部時(shí)速度大小可能為
C. 小球運(yùn)動(dòng)到管底部時(shí)對(duì)管壁的壓力可能為5mg
D. 小球運(yùn)動(dòng)到管底部時(shí)對(duì)管壁的壓力一定為7mg
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