分析 (1)對(duì)運(yùn)動(dòng)到C的過程應(yīng)用動(dòng)能定理求解;
(2)對(duì)C到最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用機(jī)械能守恒求得在最高點(diǎn)的速度,然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得水平距離;
(3)對(duì)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程應(yīng)用動(dòng)能定理求得在最高點(diǎn)的表達(dá)式,然后由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得水平位移表達(dá)式,進(jìn)而求得最大值.
解答 解:(1)小球在運(yùn)動(dòng)過程只有重力、彈簧彈力做功,故對(duì)小球運(yùn)動(dòng)到C的過程應(yīng)用動(dòng)能定理可得:{E}_{p}-mgr(1-cosθ)=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-0;
所以,彈簧槍發(fā)射小物體前,彈簧的彈性勢(shì)能{E}_{p}=mgr(1-cosθ)+\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}=1J;
(2)小球從C到最高點(diǎn)的過程作用重力做功,機(jī)械能守恒,故有:\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}=mgr(1+cosθ)+\frac{1}{2}m{v}^{2},所以,小球在最高點(diǎn)的速度v=\sqrt{{{v}_{C}}^{2}-2gr(1+cosθ)}=2m/s;
小球從最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)到水平地面上,故有2r=\frac{1}{2}g{t}^{2},小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離x=vt=2v\sqrt{\frac{r}{g}}=0.8m;
(3)小球從靜止到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程作用重力、支持力做功,由動(dòng)能定理可得:{E}_{p}-2mgr′=\frac{1}{2}mv{′}^{2};
小球從最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平地面上,故有:2r′=\frac{1}{2}g{t′}^{2},
小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離x′=v′t′=\sqrt{\frac{2{E}_{p}}{m}-4gr′}•\sqrt{\frac{4r′}{g}}=2\sqrt{\frac{2}{gm}({E}_{p}r′-2mgr{′}^{2})}=2\sqrt{\frac{2}{mg}[-(\sqrt{2mg}r′-\frac{{E}_{p}}{2\sqrt{2mg}})^{2}+\frac{{{E}_{p}}^{2}}{8mg}]};
所以,當(dāng)細(xì)管半徑r′=\frac{{E}_{p}}{4mg}=\frac{1}{4}m時(shí),小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離最大,最大值x{′}_{max}=\frac{{E}_{p}}{mg}=1m;
答:(1)彈簧槍發(fā)射小物體前,彈簧的彈性勢(shì)能為1J;
(2)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為0.8m;
(3)彈簧槍每次釋放的彈性勢(shì)能相同,調(diào)節(jié)半圓細(xì)管的半徑,當(dāng)細(xì)管半徑等于\frac{1}{4}m時(shí),小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離最大且最大值為1m.
點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,求得合外力及運(yùn)動(dòng)過程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 發(fā)射的子彈經(jīng)0.5s擊中目標(biāo) | |
B. | 火車到站時(shí)間為17點(diǎn)30分 | |
C. | 中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播首播時(shí)間為19點(diǎn)整 | |
D. | 2014年12月20日8點(diǎn)30分物理學(xué)科學(xué)業(yè)水平考試開考 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 20J、5W | B. | 20J、10W | C. | 40J、10W | D. | 40J、20W |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | a光的波長(zhǎng)一定小于b光的波長(zhǎng) | |
B. | 只增加a光的強(qiáng)度可能使通過電流表的電流增大 | |
C. | 只增加a光的強(qiáng)度可使逸出的電子最大初動(dòng)能變大 | |
D. | 陰極材料的逸出功與入射光的頻率有關(guān) |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球回到小車左端時(shí)速度為v0 | B. | 小球回到小車左端時(shí)速度為0 | ||
C. | h=\frac{v_0^2}{2g} | D. | h=\frac{v_0^2}{4g} |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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