【題目】如圖所示，水平傳送帶順時(shí)針勻速傳動(dòng)，緊靠傳送帶右端B的豎直平面內(nèi)固定有一個(gè)半徑為R=1.6m的光滑半圓軌道CD，半圓軌道下端連接有半徑同為R的內(nèi)壁光滑的1/4細(xì)圓管DE，細(xì)圓管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R，一勁度系數(shù)k=80N/m的輕彈簧一端固定在地面，自由伸長(zhǎng)時(shí)另一端剛好在管口E處。質(zhì)量m=2kg的小物塊輕放在傳送帶的左端A點(diǎn)，隨后經(jīng)B、C間的縫隙進(jìn)入CD，并恰能沿CD做圓周運(yùn)動(dòng)。小物塊經(jīng)過D點(diǎn)后進(jìn)入DE，隨后壓縮彈簧，速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EP=17J.取g=10m/s2， 求:

(1).傳送帶對(duì)小物塊做的功W；

(2).小物塊剛經(jīng)過D點(diǎn)后進(jìn)入DE時(shí)，DE軌道對(duì)小物塊的彈力；

(3).小物塊的最大速度vm。

【答案】(1) 16J (2)80N豎直向下(3)10 m/s

【解析】

(1)由于小物塊恰能沿CD做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在C點(diǎn)時(shí)的速度為，

則有

根據(jù)動(dòng)能定理得

解得

W=16J

(2)由C點(diǎn)到D點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

解得

FND=80N

方向:豎直向下

(3)當(dāng)彈簧彈力等于小物塊重力時(shí)，小物塊速度最大，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為x，

則有

kx= mg，

小物塊從D點(diǎn)到速度最大時(shí)，根據(jù)能量守恒定律有

解得

vm= 10m/s

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】在研究“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，

(1)下列措施中必要的或做法正確的是_____。選填下列措施前的序號(hào)

A.為了便于計(jì)時(shí)觀察，單擺的擺角越大越好

B.擺線長(zhǎng)應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擺球直徑

C.擺球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金屬小球

D.將擺球和擺線平放在桌面上，拉直后用米尺測(cè)出擺球球心到擺線某點(diǎn)O間的長(zhǎng)度作為擺長(zhǎng)，然后將O點(diǎn)作為懸點(diǎn)

(2)兩個(gè)同學(xué)分別在北京大學(xué)和浙江大學(xué)探究了“單擺周期T與擺長(zhǎng)L關(guān)系”的規(guī)律。多次改變擺長(zhǎng)，記錄多組擺長(zhǎng)和周期數(shù)據(jù)，并繪制了圖像，如圖所示，從中可以判斷，浙江大學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)圖線是_____________填“A”或“B”。北京大學(xué)的同學(xué)求出圖線的斜率k，則用斜率k求重力加速度的表達(dá)式為 ___________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B,獲得速度為v, A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g。下列說法正確的是( )

A. 小車克服重力所做的功是mgh

B. 合外力對(duì)小車做的功是

C. 阻力對(duì)小車做的功是

D. 推力對(duì)小車做的功是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為氫原子的能級(jí)圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出多個(gè)能量不同的光子，并用產(chǎn)生的光子照射到逸出功為2.75eV的光電管上，則，

A.發(fā)出的光子最多有4種頻率

B.發(fā)出的光子最多有6種頻率

C.產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能可達(dá)10eV

D.加在該光電管上的遏止電壓應(yīng)為10V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)豎直固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊水平固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖(a)所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖(b)所示。在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，則以下說法正確的是(微粒始終沒有觸碰到金屬板)

A.第2秒內(nèi)上極板為負(fù)極

B.第3秒內(nèi)上極板為正極

C.第2秒末微�；氐搅嗽瓉砦恢�

D.t=2.5s時(shí)兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一長(zhǎng)為L輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使得小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速率為v，以下說法正確的是

A.v的最小值是0

B.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球的彈力一定為零

C.v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸減小

D.v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，如圖為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB為斜坡，BC為R=10m的圓弧面，二者相切于B點(diǎn)，與水平面相切于C，AC間的豎直高度差為h1=40m，CD為豎直跳臺(tái)。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點(diǎn)由靜止滑下，通過C點(diǎn)水平飛出，飛行一段時(shí)間落到著陸坡DE上的E點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度是20m/s，CE間水平方向的距離x=40m。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過程中阻力做的功；

（2）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)滑道的壓力大小；

（3）運(yùn)動(dòng)員落到E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是：

A. 在和時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大

B. 在和時(shí)，電動(dòng)勢(shì)改變方向

C. 電動(dòng)勢(shì)的最大值是157V

D. 在時(shí)，磁通量變化率最大，其值為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某玩具廠設(shè)計(jì)出如圖所示的玩具，軌道固定在高為H1＝0.5 m的水平臺(tái)面上，通過在A處壓縮彈簧把質(zhì)量m＝0.01 kg的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))從靜止彈出，先后經(jīng)過直線軌道AC、半徑R1＝0.1 m的圓形軌道、長(zhǎng)為L1＝0.5 m 的直線軌道CD、以及兩段半徑R2＝1 m的圓弧DE、GP，G、E兩點(diǎn)等高且兩圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角都為37°，所有軌道都平滑連接；小球從P點(diǎn)水平拋出后打到固定在Q點(diǎn)的鑼上，P、Q的水平距離L2＝1.2 m，鑼的半徑r＝ 0.3 m，圓心O離地高H2＝0.4 m。CD段的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其余軌道光滑，N為在P點(diǎn)正下方的擋板，在一次測(cè)試中測(cè)出小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)內(nèi)軌的作用力為0.064 N。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)

(1)求小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)小球能否離開軌道，請(qǐng)說明理由；

(3)要使小球打到鑼上，求小球從A處彈出時(shí)彈簧對(duì)小球所做的功需滿足的條件。

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