【題目】如圖,在豎直平面內(nèi),半徑為R的半圓形軌道CDE與水平軌道AC均光滑,且相切于C點.水平軌道AC上有一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端連接在固定的擋板上,彈簧自由端B與C點的距離為4R.現(xiàn)用一個小球?qū)椈蓧嚎s(不栓接),當(dāng)彈簧的彈性勢能為EP1時,將小球由靜止釋放,小球恰好能通過半圓形軌道的最高點E;之后再次用該小球壓縮彈簧,當(dāng)彈簧的彈性勢能為EP2時,將小球由靜止釋放,小球經(jīng)過BCDE軌道拋出后恰好落在B點,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),求:
(1)第一次壓縮彈簧,釋放小球后,小球到達(dá)最高點E時的速度大。
(2)彈性勢能EP1與EP2之比.
【答案】
(1)解:第一次壓縮彈簧,設(shè)小球在最高點E時的速度為v1,由臨界條件可知:mg=m
得:v1=
答:第一次壓縮彈簧,釋放小球后,小球到達(dá)最高點E時的速度大小是 ;
(2)解:第一次壓縮釋放小球后,由機(jī)械能守恒定律可得:
Ep1=mg×2R+
以上幾式聯(lián)立解得:Ep1= mgR
第二次壓縮時小球通過最高點E時的速度為v2,由機(jī)械能守恒定律可得:
Ep2=mg2R+
球從E點開始做平拋運(yùn)動,由平拋運(yùn)動規(guī)律得:
4R=v2t,R= gt2
解得 v2=2 Ep2=4mgR
則 EP1:EP2=5:8
答:彈性勢能EP1與EP2之比5:8.
【解析】(1)根據(jù)做勻速圓周運(yùn)動的物體過豎直平面最高點的臨界條件 ,求第一次壓縮彈簧,釋放小球后,小球到達(dá)最高點E時的速度。
(2)分析兩次壓縮小球的運(yùn)動情況判斷兩次機(jī)械能都守恒,再結(jié)合平拋運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行求解。
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解平拋運(yùn)動的相關(guān)知識,掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動;運(yùn)動規(guī)律:平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動,以及對向心力的理解,了解向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動的質(zhì)點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力.
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【題目】白天的氣溫是30℃ , 空氣的相對濕度是65%,天氣預(yù)報說夜里的氣溫要降到20℃ , 則空氣中的水蒸氣會不會成為飽和汽?夜里的空氣絕對濕度是多大?相對濕度是多大(30℃時的飽和汽壓為4.242×103PA , 20℃時的飽和汽壓為2.338×103PA)?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,真空中有直角坐標(biāo)系xOy,在x軸上固定著關(guān)于O點對稱的等量異號點電荷+Q和-Q,C是y軸上的一個點,D是x軸上的一個點,DE連線垂直于x軸.下列判斷正確的是( )
A. D、E兩點場強(qiáng)大小相等
B. D點電勢比E點電勢低
C. 將正電荷由O移至C電勢能減少
D. 將正電荷由O移至D和由C移至E電場力做功相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑R = 0.8m的光滑絕緣導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi),加上某一水平方向的勻強(qiáng)電場時,帶正電的小球沿軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動,它的電量q=1.00×10-7C。圓心O與A點的連線與豎直成一角度θ,在A點時小球?qū)壍赖膲毫?/span>N = 1.2N,此時小球的動能最大.若小球的最大動能比最小動能多0.32J,且小球能夠到達(dá)軌道上的任意一點(不計空氣阻力,g取10m/s2).則:
⑴小球的最小動能是多少?
⑵小球受到重力和電場力的合力是多少?
⑶現(xiàn)小球在動能最小的位置突然撤去軌道,并保持其他量都不變,若小球在0.4s后的動能與它在A點時的動能相等,求小球的質(zhì)量和電場強(qiáng)度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的木板,右端有﹣根輕彈簧沿水平方向與木板相連,木板質(zhì)量為M=4kg;質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊以水平速度v0=6m/s從木板的左端沿板而向右滑行,壓縮彈簧后又被彈回,最后恰好到達(dá)木板左端并與木板保持相對靜止;在上述過程中彈簧具有的最大彈性勢能為( 。
A. 9J B. 12J C. 3J D. 24J
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【題目】﹣物體從位于一直角坐標(biāo)系xoy平面上的O點開始運(yùn)動,前2S在Y軸方向的V﹣T圖象和X軸方向的s﹣T圖象分別如圖甲、乙所示,下列說法正確的是( 。
A. 物體做勻變速直線運(yùn)動
B. 物體的初速度為8m/s
C. 2s末物體的速度大小為4m/s
D. 前2s內(nèi)物體的位移大小為8m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電磁打點計時器使用_________電源,工作電壓在_______ V以下。電火花計時器使用_______電源,工作電壓______V。當(dāng)電源的頻率是50Hz時它們都是每隔______s打一個點。
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