【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上的左端連接一光滑的半徑為R的圓形固定軌道，并且水平面與圓形軌道相切，在水平面內(nèi)有一質(zhì)量M=3m的小球Q連接著輕質(zhì)彈簧處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球P從B點(diǎn)正上方h=2R高處由靜止釋放，小球P和小球Q大小相等，均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，

（1）求小球P到達(dá)圓心軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小和對軌道的壓力；

（2）求在小球P壓縮彈簧的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；

（3）若小球P從B點(diǎn)上方高H處釋放，恰好使P球經(jīng)彈簧反彈后能夠回到B點(diǎn)，求高度H的大�。�

【答案】（1）7mg（2）3R

【解析】（1）小球P從A運(yùn)動(dòng)到C的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒得

又 h=2R，

解得：

在最低點(diǎn)C處，根據(jù)牛頓第二定律得： ，解得：FN=7mg，

根據(jù)牛頓第三定律可知，小球P對軌道的壓力大小為7mg，方向豎直向下．

（2）彈簧被壓縮過程中，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，彈簧具有最大彈性勢能，以向右為正，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：mvC=（m+M）v，

根據(jù)機(jī)械能守恒定律得： ．

聯(lián)立解得：

（3）設(shè)小球P從B上方高H處釋放，到達(dá)水平面速度為v0，由機(jī)械能守恒定律得： ．

彈簧被壓縮后再次恢復(fù)到原長時(shí)，設(shè)小球P和Q的速度大小分別為v1和v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

要使P球經(jīng)彈簧反彈后恰好回到B點(diǎn)，則有： ．

聯(lián)立解得：H=3R

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室提供兩個(gè)滑塊P、Q，已知滑塊P的質(zhì)量為m1＝115g，滑塊Q的質(zhì)量未知。為了測定滑塊Q的質(zhì)量，該小組進(jìn)行了以下操作：

A．將氣墊導(dǎo)軌組裝并調(diào)節(jié)水平，在氣墊導(dǎo)軌上適當(dāng)位置固定兩個(gè)光電門G1、G2

B．調(diào)整滑塊P上的遮光片，使其不能擋光，將兩滑塊輕放在導(dǎo)軌上，如圖甲，推動(dòng)滑塊Q后撤去推力，滑塊Q以一定的速度通過光電門G1，遮光片通過光電門G1的時(shí)間為t1＝0.016s

C．當(dāng)滑塊Q與P相撞后粘在一起，遮光片通過光電門G2的時(shí)間為t2＝0.034s

D．用游標(biāo)卡尺測得遮光片寬度d如圖乙所示

（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為______mm；

（2）滑塊Q的質(zhì)量為______g（保留三位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年春晚，摩托車特技表演引爆上海分會(huì)場的氣氛，稱為史上最驚險(xiǎn)刺激的八人環(huán)球飛車表演。在舞臺中固定一個(gè)直徑為6.5m的圓形鐵籠，八輛摩托車始終以70km／h的速度在鐵籠內(nèi)旋轉(zhuǎn)追逐，旋轉(zhuǎn)軌道有時(shí)水平，有時(shí)豎直，有時(shí)傾斜，非常震撼。關(guān)于摩托車的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

A. 摩托車在鐵籠的最低點(diǎn)時(shí)，對鐵籠的壓力最大

B. 摩托車駕駛員始終處于失重狀態(tài)

C. 摩托車始終機(jī)械能守恒

D. 摩托車的速度小于70km／h，就會(huì)脫離鐵籠

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為Scm2，則：

（1）估算油酸分子的直徑大小是________ cm.

（2）用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的________．

A．摩爾質(zhì)量 B．摩爾體積 C．質(zhì)量 D．體積

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組的同學(xué)制作了一個(gè)“水果電池”：將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了一個(gè)簡單的“水果電池”，其電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻約為幾百歐，現(xiàn)要求你用量程合適的電壓表（內(nèi)阻較大）、電流表（內(nèi)阻較小）來測定水果電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r。

①本實(shí)驗(yàn)的電路應(yīng)該選擇圖甲或圖乙中的________圖．

②若給出的滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：A（0～20Ω）、B（0～3kΩ）．本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器為________，通電前應(yīng)該把變阻器的滑片調(diào)至________，（填最大或最小）．

③實(shí)驗(yàn)中測出六組（U，I）的值，在U-I坐標(biāo)系中描出圖丙所示的六個(gè)點(diǎn)，分析圖中的點(diǎn)跡可得出水果電池的電動(dòng)勢為E=________V，內(nèi)電阻為r=________Ω．（均保留3位有效數(shù)字）

④根據(jù)你在①中所選擇的電路來測量得出的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實(shí)值相比：電動(dòng)勢E________，內(nèi)電阻r________．（均選填：“偏大”、“相等”或“偏小”），由此造成的實(shí)驗(yàn)誤差屬于________誤差．（選填“系統(tǒng)”或“偶然”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B氣缸長度均為L，橫截面積均為S，體積不計(jì)的活塞C可在B氣缸內(nèi)無摩擦地滑動(dòng)，D為閥門，整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱性能良好的材料制成，期初閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)的理想氣體，B內(nèi)有壓強(qiáng)的理想氣體，活塞在B氣缸內(nèi)最左邊，外界熱力學(xué)溫度為，閥門打開后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡，不計(jì)兩氣缸連接管的體積，求：

①活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；

②若平衡后外界溫度緩慢降為0.96，氣缸中活塞怎么移動(dòng)，兩氣缸中的氣體壓強(qiáng)分別變?yōu)槎嗌?/span>？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B為某電場中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)，以A點(diǎn)為原點(diǎn)，AB方向?yàn)檎较蚪⒆鴺?biāo)。現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢能EP隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．從A到B過程中，下列說法正確的是（　�。�

A. 電場力對電荷一直做正功

B. 電勢一直升高

C. 電荷所受電場力先減小后增大

D. 電荷所受電場力先增大后減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將三個(gè)完全相同的小燈泡按如圖甲所示的方式連入電路，其中的電壓表和電流表均為理想電表，蓄電池的內(nèi)阻不可忽略.當(dāng)開關(guān)閉合后，電壓表V1的讀數(shù)為4.0V，經(jīng)測量這種小燈泡的U-I圖像如圖乙所示.則( )

A. 電壓表V2的讀數(shù)為2.0V

B. 電流表A2的讀數(shù)為0.6A

C. 三個(gè)小燈泡消耗的功率之和為3W

D. 該蓄電池的電動(dòng)勢為8.0V、內(nèi)阻為5.0Ω

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，原先S斷開，讓ab桿由靜止下滑，一段時(shí)間后閉合S，則從S閉合開始記時(shí)，ab桿的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t的關(guān)系圖不可能是下圖中的哪一個(gè)( )

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案