【題目】如圖所示,水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)表面光滑,其末端AB段表面粗糙且可伸縮,AB總長度為2m,動(dòng)摩擦因數(shù)。彈簧左端與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)固定,右端有一可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為2kg(未與彈簧固定連接)的小球。彈簧壓縮量不同時(shí),則小球彈出去的速度不同。光滑圓弧軌道固定在地面并與一段動(dòng)摩擦因數(shù)的粗糙水平地面無縫連接。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)距地面高度h=0.53mBC兩點(diǎn)水平距離xBC=0.9m,圓弧半徑R=0.4m,∠COD=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。

(1)軌道末端AB段不縮短,某次壓縮彈簧后將小球彈出,小球落在C點(diǎn)后進(jìn)入圓弧軌道,求該次彈簧靜止釋放時(shí)的彈性勢能;

(2)在上一問中,當(dāng)小球進(jìn)入圓弧軌道,沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)后能在DE上繼續(xù)滑行2m,求在接觸圓弧軌道時(shí)損失的機(jī)械能;

(3)通過調(diào)整彈簧壓縮量,并將AB段縮短,小球彈出后恰好無碰撞從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,求小球從平臺(tái)飛出的初速度大小以及AB段縮短的距離。

【答案】(1)17J;(2)3.6J;(3)4m/s0.3m

【解析】

(1)根據(jù)題意,C點(diǎn)到地面高度

小球從B點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有

,

聯(lián)立解得

t=0.3s,vB=3m/s

根據(jù)能量守恒定律可知

(2)小球在DE階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有

解得

設(shè)小球從C沿著光滑圓弧軌道下滑的初速度為vC,

則根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有

解得

而根據(jù)小球從B點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),求得小球到達(dá)C點(diǎn)的速度

說明小球在接觸圓弧軌道時(shí)有機(jī)械能損失,損失的機(jī)械能

(3)小球彈出后恰好無碰撞從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,說明小球落到C點(diǎn)時(shí)的速度方向正好沿著該點(diǎn)圓弧軌道的切線,設(shè)∠COD,則

由于高度沒變,所以

α=37°,則

對(duì)應(yīng)的水平位移為

所以AB段縮短的距離

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】如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),一共可以輻射出6種不同頻率的光子,其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子,則( 。

A.6種光子中有3種屬于巴耳末系

B.6種光子中波長最長的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的

C.使n=4能級(jí)的氫原子電離至少要0.85eV的能量

D.若從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明想推動(dòng)家里的衣櫥,但使出了很大的力氣也沒推動(dòng),于是他便想了個(gè)妙招,如圖所示,用A、B兩塊木板,搭成一個(gè)底角較小的人字形架,然后往中央一站,衣櫥居然被推動(dòng)了!下列說法正確的是( )

A. 這是不可能的,因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥

B. 這是不可能的,因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大

C. 這有可能,A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力

D. 這有可能,但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng),T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述,正確的是

A. 末速度大小為 B. 末速度沿水平方向

C. 重力勢能減少了 D. 克服電場力做功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OBOC為細(xì)繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖:

(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的兩力中,方向一定沿AO方向的是_________

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_________;

A.理想實(shí)驗(yàn)法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),主要的步驟是:

A. 在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;

C.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置,記錄下點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù);

D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F

E. 只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力的圖示;

F. 比較的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。

上述步驟中,①有重要遺漏的步驟的序號(hào)是____________________;

②遺漏的內(nèi)容分別是____________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B,磁場區(qū)域?qū)挾染鶠?/span>a,一正三角形(中垂線長為a)導(dǎo)線框ABC從圖示位置方向勻速穿過兩磁場區(qū)域,以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较,在下圖中感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是( )

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行,通過頻閃照片分析得知,滑塊在最初2 s內(nèi)的位移是最后2 s 內(nèi)位移的2倍,且已知滑塊最初開始1 s內(nèi)的位移為2.5 m,由此可求得(  )

A. 滑塊的加速度大小為5 m/s2

B. 滑塊的初速度為5 m/s

C. 滑塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3 s

D. 滑塊運(yùn)動(dòng)的總位移為4.5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,在傾角為30°的足夠長的光滑斜面ABA處連接一粗糙水平面OA,OA長為4 m。有一質(zhì)量為m的滑塊,從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化。滑塊與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,g10 m/s2,試求:

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到A處的速度大小;

(2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化,滑塊沖上斜面AB的長度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量的木塊A套在水平桿上,并用輕繩將木塊與質(zhì)量的小球B相連.今用跟水平方向成角的力,拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m相對(duì)位置保持不變,.:

(1)運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角;

(2)木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.

(3)當(dāng)為多大時(shí),使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最小?

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