【題目】如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接,BC為導(dǎo)軌的直徑,與水平面垂直,導(dǎo)軌半徑為R,一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處.小球從A處由靜止釋放被彈開后,以速度v經(jīng)過B點進入半圓形軌道,之后向上運動恰能沿軌道運動到C點,求:

(1)釋放小球前彈簧的彈性勢能;
(2)小球到達(dá)C點時的速度和落到水平面時離B點的距離;
(3)小球在由B到C過程中克服阻力做的功.

【答案】
(1)解:小球從A至B,由彈簧和小球構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒得釋放小球前彈簧的彈性勢能為:

答:釋放小球前彈簧的彈性勢能為 ;


(2)解:由題意,小球在C點,由重力提供向心力,則有:

解得:

小球離開C點后做平拋運動,則:

2R=

解得:t=

落到水平面時離B點的距離為:x=vCt=vc

聯(lián)立得:x=2R

答:小球到達(dá)C點時的速度和落到水平面時離B點的距離為2R;


(3)解:小球從B至C由動能定理有:

﹣mg2R﹣W=

則 W= mgR

答:小球在由B到C過程中克服阻力做的功為 mgR.


【解析】(1)小球從A至B過程,由彈簧和小球構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒,可求得釋放小球前彈簧的彈性勢能.
(2)小球到達(dá)C點時,由重力提供向心力,列式求出C點的速度.小球離開C點后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解落地點到B點的距離.
(3)對于小球從B到C的過程,運用動能定理求解克服阻力做功.
【考點精析】掌握平拋運動和動能定理的綜合應(yīng)用是解答本題的根本,需要知道特點: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的勻變速曲線運動;運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動;應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.

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】下列所給的作直線運動物體的位移﹣時間圖象或速度﹣時間圖象中,能反映物體從某點開始運動又重新回到初始位置的圖象是(  )
A.
B.
C.
D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于在做驗證力的平行四邊形定則實驗時:

(1)下列敘述正確的是________

A.兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大

B.橡皮筋的拉力是合力,兩彈簧測力計的拉力是分力

C.兩次拉橡皮筋時,需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同

D.若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點位置不變,只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可

(2)如圖是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果,其中哪一個實驗比較符合實驗事實?(力F是用一只彈簧測力計拉時的圖示) 答:___________

(3)請寫出本實驗造成誤差的原因:(寫出一條即可)答:_______________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】神舟八號飛船與天宮一號目標(biāo)飛器在2011113日凌晨136分實現(xiàn)剛性連接,形成組合體,我國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功。

1)如圖所示,為神舟八號的示意圖, 、、是四個噴氣發(fā)動機,每臺發(fā)動機開動時,都能向神舟八號提供推力,但不會使其轉(zhuǎn)動。當(dāng)神舟八號天宮一號在同一軌道上運行,相距30m停泊(相對靜止)時,若僅開動發(fā)動機Pl使神舟八號瞬間獲得大于天宮一號的運行速度,則它們能否實現(xiàn)交會對接?選填不能)。

2)若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,組合體運行的圓軌道距地面的高度為h,那么,組合體繞地球運行的周期是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2011l1月,我國第一個火星探測器——“螢火一號火星探測器搭載俄羅斯天頂號運載火箭發(fā)射升空后變軌失敗。專家透露,我國將在2012年建成深空探測網(wǎng)部分,并于2013年獨立發(fā)射火星探測衛(wèi)星,這一消息讓人充滿期待。以下是某同學(xué)就有關(guān)火星的知識設(shè)計的問題,請你解答:若某位宇航員隨飛船登陸火星后,在火星的表面某處以速度豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回了拋出點。已知火星的半徑R,引力常量G,螢火號繞火星運動的周期T,且把螢火號繞火星的運動近似看作是勻速圓周運動。試求:

1)火星的質(zhì)量M

2螢火號繞火星運動的軌道半徑r。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)如圖所示,一根長為L不可伸長的輕繩跨過光滑的水平軸O,兩端分別連接質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的物塊B,由圖示位置釋放后,當(dāng)小球轉(zhuǎn)動到水平軸正下方時輕繩的中點正好在水平軸O點,且此時物塊B的速度剛好為零,則下列說法中正確的是 ( )

A. 物塊B一直處于靜止?fàn)顟B(tài)

B. 小球A從圖示位置運動到水平軸正下方的過程中機械能守恒

C. 小球A運動到水平軸正下方時的速度大于

D. 小球A從圖示位置運動到水平軸正下方的過程中,小球A與物塊B組成的系統(tǒng)機械能守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國預(yù)計2015年建成由30多顆衛(wèi)星組成的北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成。現(xiàn)在正在服役的北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)的三顆衛(wèi)星都定位在離地面的地球同步軌道上,而美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(簡稱GPS)由24顆衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星離地面高度均為,則下列說法中正確的是

A. GPS的衛(wèi)星比北斗一號的衛(wèi)星周期短,線速度大

B. 北斗一號系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質(zhì)量必須相等

C. 北斗二號中的中軌道衛(wèi)星的線速度小于高軌道衛(wèi)星的線速度

D. 北斗二號中的每顆衛(wèi)星一定比北斗一號中的每顆衛(wèi)星的加速度大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在勻強磁場中有一不計電阻的矩形線圈,繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生如圖甲所示的正弦交流電,把該交流電接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端,電壓表和電流表均為理想電表,Rt為熱敏電阻(溫度升高時其電阻減。,R為定值電阻.下列說法正確的是( 。

A.在t=0.01s末,矩形線圈平面與磁場方向垂直
B.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u=36sin50πt(V)
C.Rt處溫度升高時,電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變
D.Rt處溫度升高時,電流表的示數(shù)變大,變壓器輸入功率變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,PQ為粗糙水平面,左端P處有一固定擋板,右端Q處與以速率逆時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶平滑連接。兩滑塊A、B質(zhì)量均為mA滑塊與處于壓縮狀態(tài)的彈簧不掛接,B滑塊靜止在Q點。現(xiàn)將A滑塊由靜止釋放,它向右運動距離后與B滑塊碰撞,碰撞后AB粘在一起,共同在水平傳送帶上繼續(xù)運動,經(jīng)距離到達(dá)傳送帶最右端M時速度恰好為零。已知兩滑塊與水平面PQ之間以及與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,求;

1AB碰撞結(jié)束時的速度;

2)彈簧的最大彈性勢能;

3兩滑塊與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案