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如圖所示,光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R,OA為水平半徑,BC為豎直直徑。一質量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下,進入與C點相切的粗糙水平絕緣滑道CM上,在水平滑道上有一輕彈簧,其一端固定在豎直墻上,另一端恰位于滑道的末端C點,此時彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運動過程中彈簧最大彈性勢能為E,物塊被彈簧反彈后恰能通過B點。己知物塊與水平滑道間的動摩擦因數(shù)為μ,直徑BC右側所處的空間(包括BC邊界)有豎直向上的勻強電場,且電場力為重力的一半。求:

(1) 彈簧的最大壓縮量d;
(2) 物塊從A處開始下滑時的初速度v0
(1);(2)。

試題分析:根據(jù)功能關系,滑塊克服彈簧彈力做功

由動能定理,從滑塊開始運動到壓縮彈簧最短的過程中

物塊被彈簧反彈后恰能通過B點,說明在B點時滑塊不受軌道彈力,即
從開始釋放滑塊到滑塊到達B點的過程中運用全程動能定理得
由題意可知
聯(lián)立以上各式可得,
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖長為L=1.5m的水平軌道AB和光滑圓弧軌道BC平滑相接,圓弧軌道半徑R=3m,圓心在B點正上方O處,弧BC所對的圓心角為=53O,具有動力裝置的玩具小車質量為m=1kg,從A點開始以恒定功率P=10w由靜止開始啟動,運動至B點時撤去動力,小車繼續(xù)沿圓弧軌道運動并沖出軌道。已知小車運動到B點時軌道對小車的支持力為FB=26N,小車在軌道AB上運動過程所受阻力大小恒為f=0.1mg小車可以被看成質點。取g=10m/s2,,sin53o=0.8,cos53o=0.6,求:

(1)動力小車運動至B點時的速度VB的大小;
(2)小車加速運動的時間t;
(3)小車從BC弧形軌道沖出后能達到的最大離地高度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內有水平向右的勻強電場;在y≥0的區(qū)域內還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B。半徑為R的光滑絕緣空心半圓細管ADO固定在豎直平面內,半圓管的一半處于電場中,圓心O1為MN的中點,直徑AO垂直于水平虛線MN。一質量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質點)從半圓管的A點由靜止滑入管內,從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點。已知重力加速度為g,電場強度的大小。求:

⑴小球到達O點時,半圓管對它作用力的大小;
⑵矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應滿足的條件;
⑶從O點開始計時,經過多長時間小球的動能最?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,某空間有一豎直向下的勻強電場,電場強度E=1.0×102V/m,一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中,在金屬板的正上方高度h=0.80 m的a處有一粒子源,盒內粒子以v0=2.0×102m/s初速度向水平面以下的各個方向均勻放出質量為m=2.0×10-15kg、電荷量為q=+10-12C的帶電粒子,粒子最終落在金屬板b上。若不計粒子重力,求:(結果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子源所在處a點的電勢;
(2)帶電粒子打在金屬板上時的動能;
(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積);若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小,可以通過改變哪些物理量來實現(xiàn)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)如圖所示,光滑固定軌道的兩端都是半徑為R的四分之一圓弧,在軌道水平面上有兩個質量均為m的小球B、C,B、C用一長度鎖定不變的輕小彈簧栓接,彈性勢能.一質量也為m的小球A從左側的最高點自由滑下,A滑到水平面與B碰后立即粘在一起結合成D就不再分離(碰撞時間極短).當D、C一起剛要滑到右側最低點時,彈簧鎖定解除且立即將C彈出并與彈簧分離.求

(1)彈簧鎖定解除前瞬間,D、C速度大小
(2)彈簧鎖定解除后,C第一次滑上軌道右側圓弧部分的軌跡所對的圓心角
(3)彈簧鎖定解除后,若C、D(含彈簧)每次碰撞均在水平面;求第N次碰撞結束時,C、D的速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在傾角為θ的斜面上,N點上方粗糙,下方光滑,一物塊(可視為質點)從N點上方離N距離為S的P點由靜止釋放,下滑到N處開始壓縮彈簧后又被彈離,第二次上滑最遠位置離N距離為0.5S.(不計物體與彈簧接觸瞬間能量的損失)求:

(1)物塊與粗糙斜面間的動摩擦因數(shù)
(2)若已知物塊的質量為m,彈簧壓縮最短時的彈性勢能為EP,則物體從彈簧被壓縮最短運動到N點的距離L為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L的輕桿的下端用鉸鏈固接在水平地面上,上端固定一個質量為m的小球,輕桿處于豎直位置,同時與一個質量為M的長方體剛好接觸。由于微小擾動,桿向右側倒下,當小球與長方體分離時,桿與水平面的夾角為30°,且桿對小球的作用力恰好為零,若不計一切摩擦。則
A.長方體與小球的質量比是4 :1
B.分離時小球的速率為
C.分離后長方體的速率為
D.長方體對小球做功-mgL/4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用長為l、不可伸長的細線把質量為m的小球懸掛于O點,將小球拉至懸線偏離豎直方向α角后放手,運動t時間后停在最低點。則在時間t內(    )
A.小球重力做功為mgl(1-cosα)
B.空氣阻力做功為-mglcosα
C.小球所受合力做功為mglsinα
D.繩拉力做功的功率為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有兩塊大小不同的圓形薄板(厚度不計),質量M=,半徑分別為,兩板之間用一根長的輕繩將薄板中心相連結(未畫出).開始時,兩板水平放置并疊合在一起,靜止于距離固定支架C高度處. 然后自由下落到C上,支架上有一半徑為 ()的圓孔,圓孔與兩薄板中心均在圓板中心軸線上. 薄板M與支架發(fā)生沒有機械能損失的碰撞(碰撞時間極短). 碰撞后,兩板即分離,直到輕繩繃緊.在輕繩繃緊的瞬間,兩板立即具有共同速度.不計空氣阻力,,求:

(1)從兩板分離到輕繩繃緊經歷的時間
(2)輕繩繃緊過程中系統(tǒng)損失的機械能

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