如圖為某種魚(yú)餌自動(dòng)投放器中的投餌裝置示意圖，其上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口與水平方向垂直，下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上端投放一粒魚(yú)餌，解除鎖定，彈簧可將魚(yú)餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零。若不計(jì)魚(yú)餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失，且假設(shè)鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能。已知重力加速度為g。求：

（1）質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口C時(shí)的速度v1；
（2）質(zhì)量為m的魚(yú)餌到達(dá)管口的過(guò)程中，彈簧的彈力做的功為多少？
（3）已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌器繞AB管的中軸線OO’在90°角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只投放一粒魚(yú)餌，魚(yú)餌的質(zhì)量在到之間變化，且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，魚(yú)餌能夠落在水面的最大面積S是多少？
（1）（2）（3）

試題分析：（1）由于C點(diǎn)時(shí)，魚(yú)餌對(duì)管壁的作用力恰好為零，因此有： 得     
（2）根據(jù)動(dòng)能定理：             
 
解得     
（3）做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間                  
魚(yú)餌的質(zhì)量為時(shí)：                        
魚(yú)餌的質(zhì)量為時(shí)：根據(jù)動(dòng)能定理有
              
   
    
，
 
 

點(diǎn)評(píng)：此題的綜合性較強(qiáng)，對(duì)題目的審題能力也強(qiáng)。題中的魚(yú)餌在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力為零，意味著此時(shí)的速度大小為一個(gè)特定值，然后根據(jù)動(dòng)能定理求出兩種條件下彈力做的功。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑雪坡與水平路面相切于B點(diǎn)，某人乘雪橇從雪坡上A點(diǎn)無(wú)初速滑至B點(diǎn)，接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止，設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定。人與雪橇的總質(zhì)量為60kg，A、B兩處豎直高度差為20m，B、C 距離為30m。（g＝10m/s2）求：

⑴人與雪橇滑到B處的速度大�。�
⑵人與雪橇在BC段所受阻力大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一質(zhì)量為m的小球自光滑的半徑為R的1/4圓弧軌道A處由靜止滑下，接著在水平面上滑過(guò)一段距離S，求：

（1）小球在B點(diǎn)時(shí)的速度為多少？
（2）小球在水平面上受到的阻力為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一物體分別沿AO、BO軌道由靜止滑到底端，物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，物體克服摩擦力做功分別為W1和W2，滑到底端時(shí)的速度大小為v1、v2，則(　　)
A．W1>W2　　v1>v2　　　B．W1＝W2　
C．W1<W2v1<v2　D．W1＝W2v1<v2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

木塊長(zhǎng)為L(zhǎng)，靜止在光滑的水平桌面上，有A、B兩顆規(guī)格不同的子彈以速度相反的VA、VB同時(shí)射向木塊，A、B在木塊中嵌入的深度分別為dA、dB，且dA>dB，(dA+dB)<L，木塊一直保持靜止，如圖所示，則由此判斷子彈A、B在射入前：

A.速度
B.子彈A的動(dòng)能等于子彈B的動(dòng)能
C.子彈A的動(dòng)量大小大于子彈B的動(dòng)量大小
D.子彈A的動(dòng)量大小等于子彈B的動(dòng)量大小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為2.0kg的物體，從豎直平面內(nèi)高h(yuǎn)=0．45m的光滑弧形軌道上的A點(diǎn)，無(wú)初速地沿軌道滑下，并進(jìn)入水平軌道BC，如圖所示．已知物體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.40，求：

(1)物體滑至B點(diǎn)時(shí)速度的大��；(2)物體最后停止在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置上．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

將質(zhì)量為1kg的物體以20m/s的速度豎直向上拋出。當(dāng)物體落回原處的速率為16m/s。在此過(guò)程中物體克服阻力所做的功大小為（    ）
A．200JB．128JC．72JD．0J

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C 點(diǎn)，D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點(diǎn)的距離為2R。質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))從軌道上的P點(diǎn)由靜止滑下，剛好能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)A。已知∠POC=60°，求：

⑴滑塊第一次滑至圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力；
⑵滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
⑶彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A，一質(zhì)量為m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點(diǎn)，求

（1）小球到達(dá)A點(diǎn)的速度；
（2）通過(guò)計(jì)算判斷小球能否到達(dá)B點(diǎn)；
（3）若小球能到達(dá)B點(diǎn)，求A、C間的距離(取重力加速度g=10m/s2)。
若小球不能到達(dá)B點(diǎn)，為了使小球能從C點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，小球在C點(diǎn)的初速度至少為多少？

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