【題目】如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R="0.8" m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=6t-2t2，物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后，由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道。g ="10" m/s2，求：

（1）DP間的水平距離；

（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；

（3）釋放后m2在水平桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功。

【答案】(1) 7.6m. (2) 物體不能到達(dá)M點(diǎn)(3)5.6J

【解析】

試題（1）設(shè)物體由D點(diǎn)以初速度vD做平拋，落到P點(diǎn)時(shí)豎直速度為vy,

由 vy2=2gR

解得：vD=4m/s

設(shè)平拋時(shí)間為t，水平位移x1,有

x1=vDt

解得：x1=1．6m

小球過(guò)B點(diǎn)后做初速度為v0=6m/s,加速度為a=4m/s2的減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)D點(diǎn)的速度vD,則v02-vD2=2ax2

所以BP的水平距離為：x=x1+x2=4．1m

（2）若物體能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度vM,則：

解得：

即物體不能到達(dá)M點(diǎn)。

（3）設(shè)彈簧長(zhǎng)為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ

釋放m1時(shí)：

釋放m2時(shí)：

解得EP=7．2J

設(shè)m2在桌面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功為Wf，有

解得Wf=5．6J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)磁鐵疊在一起，其中A磁鐵的S極和B磁鐵的N極接觸，如圖所示，關(guān)于A、B之間的彈力以及B與水平桌面之間的彈力理解正確的是

A. 磁鐵B對(duì)A的支持力大小與A的重力相等

B. 磁鐵B對(duì)A的支持力大小大于A的重力

C. 磁鐵B對(duì)水平桌面的壓力大于A、B的總重力

D. 磁鐵B對(duì)水平桌面的壓力小于A、B的總重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g。

（i）求該熱氣球所受浮力的大小；

（ii）求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；

（iii）設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生作用力的原理，人們研制出一種新型的發(fā)射炮彈的裝置——電磁炮，其原理如圖所示：把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩平行導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通以大電流，使炮彈作為一個(gè)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng)，并以某一速度發(fā)射出去。現(xiàn)要提高電磁炮的發(fā)射速度，你認(rèn)為下列方案在理論上可行的是( )

A. 增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值

B. 增大電流I的值

C. 減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值

D. 改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，使之與炮彈前進(jìn)方向平行

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面AB與一半圓軌道在B點(diǎn)相連，軌道位于豎直面內(nèi)，其半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊靜止在水平面上，現(xiàn)向左推物塊使其壓緊彈簧，然后放手，物塊在彈力作用下獲得一速度，當(dāng)它經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的瞬間，對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度為g。求；

（1）彈簧彈力對(duì)物塊做的功；

（2）物塊從B到C克服阻力的功

（3）物塊離開(kāi)C點(diǎn)后，再落回到水平面上時(shí)動(dòng)能的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為4 kg的物體，在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時(shí)，物體剛好停止運(yùn)動(dòng)。如圖所示為拉力F隨位移x變化的關(guān)系圖象。g取10 m/s2，則據(jù)此可以求得（ ）

A. 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1

B. 整個(gè)過(guò)程摩擦力對(duì)物體所做的功為Wf =－8 J

C. 物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v=2 m/s

D. 整個(gè)過(guò)程合外力對(duì)物體所做的功為W=－4 J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，下端封閉，上端開(kāi)口且內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球，整個(gè)裝置水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，若小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進(jìn)入磁場(chǎng)到小球飛出上端口的過(guò)程中

A.洛倫茲力對(duì)小球做正功

B.小球在豎直方向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線

D.小球的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是洛倫茲力演示儀。圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖丙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線圈中電流越大磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁場(chǎng)的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說(shuō)法正確的是

A. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑不變

B. 只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小

C. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑不變

D. 只增大勵(lì)磁線圈中的電流，軌道半徑變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】a、b兩顆衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩衛(wèi)星繞行方向相同，某時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近，如圖所示。已知軌道半徑Ra＝4Rb，衛(wèi)星b的周期為T，則兩衛(wèi)星再次相距最近所經(jīng)歷的最短時(shí)間為（ ）

A. T B. T C. T D. T

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