【題目】如圖所示，半徑為R的水平圓盤可繞著過圓心O的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上從圓心O到圓盤邊緣開有一沿半徑方向的光滑細(xì)槽．一根原長為R的輕彈簧置于槽內(nèi)，一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端貼放著一質(zhì)量為m的小球，彈簧始終在彈性限度內(nèi)．

（1）若小球在沿槽方向的力F1作用下，在圓盤邊緣隨圓盤以角速度ω0轉(zhuǎn)動(dòng)，求F1的大小；

（2）若圓盤以角速度ω1轉(zhuǎn)動(dòng)，小球被束縛在槽中距離圓盤邊緣為x的P點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈性勢能為EP．解除束縛后，小球從槽口飛離圓盤時(shí)沿槽方向的速度大小為v，求此過程中槽對(duì)小球做的功W1；

（3）若圓盤以角速度ω2轉(zhuǎn)動(dòng)，小球在沿槽方向推力作用下，從圓盤邊緣緩慢向內(nèi)移動(dòng)距離x到達(dá)P點(diǎn)．如果推力大小保持不變，求彈簧的勁度系數(shù)k以及此過程中推力做的功W2．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

（1）小球在沿槽方向的力F1得作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式有

（2）設(shè)小球從槽口飛出圓盤時(shí)的速度為，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成：，設(shè)在此過程中彈簧對(duì)小球做功為W，有動(dòng)能定理有：，由于，解得

（3）當(dāng)小球沿槽方向緩慢向內(nèi)移動(dòng)得距離為x1時(shí)，由向心力公式有，解得

由于F得大小不變，與x1無關(guān)，則有所以推力做的功

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機(jī)由靜止從a自由下落到b，再從b開始以恒力制動(dòng)豎直下落到c停下。已知跳樓機(jī)和游客的總質(zhì)量為m，ab高度差為2h，bc高度差為h，重力加速度為g。則

A.從a到b與從b到c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1

B.從a到b，跳樓機(jī)座椅對(duì)游客的作用力與游客的重力大小相等

C.從a到b，跳樓機(jī)和游客總重力的沖量大小為

D.從b到c，跳樓機(jī)受到制動(dòng)力的大小等于2mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滬通長江大橋是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋．如圖所示，設(shè)橋體中三塊相同的鋼箱梁1、2、3受到鋼索拉力的方向相同，相鄰鋼箱梁間的作用力均沿水平方向．則

A. 鋼箱梁1對(duì)2的作用力大于鋼箱梁2對(duì)1的作用力

B. 鋼箱梁1、2間作用力大于鋼箱梁2、3間作用力

C. 鋼箱梁3所受合力最大

D. 三塊鋼箱梁受到鋼索的拉力大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是探測地下金屬管線的一種方法：給長直金屬管線通上直流電，用可以測量磁場強(qiáng)弱、方向的儀器做以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應(yīng)強(qiáng)度最強(qiáng)的某點(diǎn)，記為a；②在a點(diǎn)附近的地面上水平地面到與a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的若干點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成直線EF；③在地面上過a點(diǎn)垂直于EF的直線上，找到磁場金屬管線方向與地面夾角為60°的b、c兩點(diǎn)，測得b、c兩點(diǎn)距離為L．由此可確定金屬管線（　�。�

A. 平行于EF，深度為L B. 平行于EF，深度為

C. 平行于EF，深度為 D. 垂直于EF，深度為L

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一長為2L的輕桿中央有一光滑的小孔O，兩端各固定質(zhì)量分別為m和2m的兩小球，光滑的鐵釘穿過小孔垂直釘在豎直的墻壁上，將輕桿由水平位置靜止釋放，轉(zhuǎn)到豎直位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，忽略空氣的阻力．下列說法正確的是(　　 )

A. 在豎直位置兩球的速度大小均為

B. 桿豎直位置時(shí)對(duì)m球的作用力向上，大小為

C. 桿豎直位置時(shí)鐵釘對(duì)桿的作用力向上，大小為

D. 由于忽略一切摩擦阻力，根據(jù)機(jī)械能守恒，桿一定能繞鐵釘做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如你用手掌平托一蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于蘋果從最高點(diǎn)c到最右側(cè)點(diǎn)d運(yùn)動(dòng)的過程，下列說法中正確的是（　�。�

A.手掌對(duì)蘋果的摩擦力越來越大B.蘋果先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

C.手掌對(duì)蘋果的支持力越來越小D.蘋果所受的合外力越來越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)理想邊界為PQ、MV的足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，寬度為d，磁場方向垂直紙面向里。O點(diǎn)處有一體積可忽略的電子發(fā)射裝置，能夠在紙面所在平面內(nèi)向磁場內(nèi)各個(gè)方向連續(xù)、均勻地發(fā)射速度大小相等的電子，當(dāng)電子發(fā)射速率為v0時(shí)，所有電子恰好都不能從MN邊界射出磁場，則當(dāng)電子發(fā)射速率為4v0時(shí)（　　）

A. 電子的運(yùn)動(dòng)半徑為4d

B. 從MN邊界射出的電子數(shù)占總電子數(shù)的三分之二

C. MN邊界上有電子射出的總長度為2d

D. 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ = 30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B = 1T。質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r，現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)。求：

(1)桿ab下滑過程中流過R的感應(yīng)電流的方向及R=0時(shí)最大感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小；

(2)金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；

(3)當(dāng)R =4Ω時(shí)，求回路瞬時(shí)電功率每增加2W的過程中合外力對(duì)桿做的功W。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m＝0.5 kg的小球，用長為0.4 m的輕繩拴著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。g取10 m/s2，求：

(1)小球要做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度至少為多大？

(2)當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為4 m/s時(shí)，輕繩拉力多大？

(3)若輕繩能承受的最大張力為45 N，小球的速度不能超過多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案