【題目】如圖所示,長L=2m的水平軌道AB與一豎直平面內(nèi)半徑R=0.8m光滑圓弧軌道BC相切于B點(diǎn),AB段粗糙,在A端固定一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量m=1kg的滑塊從C點(diǎn)由靜止滑下,彈簧被壓縮到最短時(shí)的長度x=0.6m.已知滑塊與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,g=10m/s2.求:

(1)滑塊在B點(diǎn)時(shí)受到的支持力大。

(2)彈簧壓縮的最大彈性勢能Ep

【答案】(1)滑塊在B點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小是30N;

(2)彈簧壓縮的最大彈性勢能Ep4.5J

【解析】

(1)滑塊從CB的過程,只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可得到滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度.在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律列式,聯(lián)立即可求解滑塊在B點(diǎn)時(shí)受到的支持力大。

(2)對(duì)于整個(gè)過程,小球的重力勢能減小最終轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能,根據(jù)能量守恒求解最大彈性勢能Ep

(1)滑塊從CB的過程,由機(jī)械能守恒得:mgR=

B點(diǎn),由牛頓第二定律得:FN-mg=m

聯(lián)立解得:滑塊在B點(diǎn)時(shí)受到的支持力FN=3mg=30N

(2)對(duì)于整個(gè)過程,由能量守恒定律得

mgRmgL-x)+Ep,

解得Ep=mgRmgL-x)=4.5J

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】一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng),其位移和時(shí)間關(guān)系如圖所示.

(1)求t=0.25×10-2 s時(shí)的位移;

(2)在t=1.5×10-2 s到2×10-2 s的振動(dòng)過程中,質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、速度、動(dòng)能、勢能如何變化?

(3)在t=0到8.5×10-2 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的路程、位移各多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力的作用,F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力fmax的大小等于滑動(dòng)摩擦力,則下列說法正確的是

A. 0-t1時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變

B. t3-t4時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變

C. t2時(shí)刻拉力F的功率一定最大

D. t3時(shí)刻拉力F的功率一定最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一位同學(xué)做用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)。

1)下列是供學(xué)生自主選擇的器材。你認(rèn)為應(yīng)選用的器材是 。(填寫器材的字母代號(hào))

A.約1m長的細(xì)線

B.約0.3m長的銅絲

C.約0.8m長的橡皮筋

D.直徑約1cm的實(shí)心木球

E.直徑約1cm的實(shí)心鋼球

F.直徑約1cm的空心鋁球

2)該同學(xué)在安裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置后,測得單擺的擺長為L,然后讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng)。當(dāng)小球某次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),在完成N次全振動(dòng)時(shí)停止計(jì)時(shí),測得時(shí)間為t。請(qǐng)寫出測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式g=_________。(用以上測量的物理量和已知量的字母表示)

3)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,該同學(xué)又多次改變擺長L,測量多組對(duì)應(yīng)的單擺周期T,準(zhǔn)備利用T2-L的關(guān)系圖線求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎怠O嚓P(guān)測量數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)

1

2

3

4

5

L/m

0.800

0.900

1.000

1.100

1.200

T/s

1.79

1.90

2.01

2.11

2.20

T2/s2

3.22

3.61

4.04

4.45

4.84

該同學(xué)在圖中已標(biāo)出第1、23、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo),請(qǐng)你在該圖中用符號(hào)“+”標(biāo)出與第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出T2-L關(guān)系圖線。

4)根據(jù)繪制出的T2-L關(guān)系圖線,可求得g的測量值為 m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接,不計(jì)一切摩擦。圓心O點(diǎn)正下方放置為2m的小球A,質(zhì)量為m的小球B以初速度v0向左運(yùn)動(dòng),與小球A發(fā)生彈性碰撞。碰后小球A在半圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,則小球B的初速度v0可能為( )

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖甲所示電路,可以測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:

待測電源,電阻箱R(最大阻值999.9 Ω),表頭G(量程為200 μA,內(nèi)阻為900 Ω),定值電阻R0、R1,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)先利用R0和表頭G構(gòu)成2 mA的電流表,再將2 mA的電流表改裝成量程為6 V的電壓表,根據(jù)題設(shè)條件定值電阻的阻值應(yīng)為:R0 =______Ω,R1=_____Ω;

(2)將電阻箱阻值調(diào)到_______(選填最大最小),閉合開關(guān)S;

(3)多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下表頭G的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;

(4)為縱坐標(biāo),為橫坐標(biāo),作-圖線如圖乙所示;

(5)若把流過電阻箱的電流視為干路電流,根據(jù)-圖線求得電源的電動(dòng)勢E =_____V,內(nèi)阻r =_______Ω;

(6)由于步驟(5)的近似處理會(huì)導(dǎo)致測量的電動(dòng)勢______,內(nèi)阻______。(此兩空均選填偏小”、“偏大”、“不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,AB段長x=3m,半圓形軌道半徑R=0.9m.質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從A點(diǎn)以某一初速度v0開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道能運(yùn)動(dòng)經(jīng)過最高點(diǎn)C,最后落到A點(diǎn).小滑塊與水平軌道之間的動(dòng)動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,重力加速度g10m/s2.求:

(1)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)C時(shí)的速度;

(2)滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí),在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小;

(3)滑塊從A點(diǎn)開始滑動(dòng)的初速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】月球自轉(zhuǎn)周期T與它繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期相同,假如“嫦娥四號(hào)”衛(wèi)星在近月軌道(軌道半徑近似為月球半徑)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T0,如圖所示,PQ為月球直徑,某時(shí)刻Q點(diǎn)離地心O最近,且P、Q、O共線,月球表面的重力加速度為g0,萬有引力常量為G,則

A. 月球質(zhì)量M = g 03 T4/16π4G

B. 月球的第一宇宙速度v = g0T0 / 2π

C. 再經(jīng)T/2時(shí),P點(diǎn)離地心O最近

D. 要使“嫦娥四號(hào)”衛(wèi)星在月球的背面P點(diǎn)著陸,需提前減速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根豎直的輕彈簧,勁度系數(shù)為50N/m,彈簧的上端連接一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球,下端固定在質(zhì)量為4kg的底座上,整個(gè)裝置置于水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用力向上拉小球使彈簧伸長后釋放,小球在豎直方向做簡諧振動(dòng)。振動(dòng)過程中底座恰好不離開地面,已知g=10 m/s2;

①試求底座對(duì)地面的最大壓力.

②以剛釋放小球時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),試寫出小球做簡諧振動(dòng)的振動(dòng)方程

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