【題目】如圖所示,水平軌道BC的左端與固定的光滑豎直1/4圓軌道相切與B點(diǎn),右端與一傾角為30°的光滑斜面軌道在C點(diǎn)平滑連接(即物體經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度的大小不變),斜面頂端固定一輕質(zhì)彈簧,一質(zhì)量為2Kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)水平軌道后滑上斜面并壓縮彈簧,第一次可將彈簧壓縮至D點(diǎn),已知光滑圓軌道的半徑R0.45m,水平軌道BC長為0.4m,其動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.2,光滑斜面軌道上CD長為0.6m,g10m/s2,求

1)滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力

2)整個(gè)過程中彈簧具有最大的彈性勢(shì)能;

3)滑塊最終停在何處?

【答案】160N,豎直向下;(21.4J;(3在BC間距B點(diǎn)0.15m處

【解析】

1)滑塊從A點(diǎn)到B點(diǎn),由動(dòng)能定理可得:mgR=mvB2

解得:vB3m/s,

滑塊在B點(diǎn),由牛頓第二定律:F-mg=m

解得:F60N

由牛頓第三定律可得:物塊對(duì)B點(diǎn)的壓力:F′=F60N;

2)滑塊從A點(diǎn)到D點(diǎn),該過程彈簧彈力對(duì)滑塊做的功為W,

由動(dòng)能定理可得:mgRμmgLBCmgLCDsin30°+W0,

其中:EP=﹣W,解得:EP1.4J;

3)滑塊最終停止在水平軌道BC間,從滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)到最終停下來的全過程,

由動(dòng)能定理可得:

解得:s2.25m

則物體在BC段上運(yùn)動(dòng)的次數(shù)為:n5.625

說明物體在BC上滑動(dòng)了5次,又向左運(yùn)動(dòng)0.625×0.40.25m

故滑塊最終停止在BC間距B點(diǎn)0.15m處(或距C點(diǎn)0.25m處);

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論告訴我們:變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng),該感生電場(chǎng)是渦旋電場(chǎng);變化的電場(chǎng)也可以產(chǎn)生感生磁場(chǎng),該感生磁場(chǎng)是渦旋磁場(chǎng)。如圖所示,在半徑為r的水平虛線邊界內(nèi)有一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B=ktk>0且為常量)。將一半徑也為r的細(xì)金屬圓環(huán)(圖中未畫出)與虛線邊界同心放置。

(1)若金屬圓環(huán)的電阻為R,求金屬圓環(huán)的熱功率大小。

(2)在圖中以圓心O為坐標(biāo)原點(diǎn),向右建立一維x坐標(biāo)軸,推導(dǎo)在x軸上各處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小Ex之間的函數(shù)表達(dá)式,并定性畫出E-x圖像;

(3)圖丙為乙的俯視圖,去掉導(dǎo)體環(huán),在磁場(chǎng)圓形邊界上有M、N兩點(diǎn),MN之間所夾的小圓弧恰為整個(gè)圓周的1/6;將一個(gè)帶電量為+q的帶電小球沿著圓弧分別順時(shí)針、逆時(shí)針從M移動(dòng)到N,求渦旋電場(chǎng)力分別所做的功。在此基礎(chǔ)上,對(duì)比渦旋電場(chǎng)和靜電場(chǎng),說明渦旋電場(chǎng)中為什么不存在電勢(shì)的概念。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜電場(chǎng)方向平行于x軸,其電勢(shì)φx的分布可簡化為如圖所示的折線.下列說法正確的是(

A. x軸上x1x2之間的電場(chǎng)強(qiáng)度小于x3x4之間的電場(chǎng)強(qiáng)度

B. 正電荷沿x軸從0移到x1的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加

C. 負(fù)電荷沿x軸從x3移到x4的過程中,電場(chǎng)力不做功,電勢(shì)能不變

D. 電荷量為+q的電荷沿x軸從x1移到x3,電場(chǎng)力做功為q(φ2-φ1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為m的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端,現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使小物塊從靜止幵始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小物塊和小車之間的摩擦力為f,小物塊滑到小車的最右端時(shí),小物塊運(yùn)動(dòng)的距離為x.在這個(gè)過程中,以下結(jié)論正確的是(

A. 小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(F-f)(L+x)

B. 小物塊到達(dá)小車最右端時(shí),小車具有的動(dòng)能為fx

C. 小物塊克服摩擦力所做的功為fx

D. 小物塊和小車增加的總動(dòng)能為Fx-fL

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻不計(jì),水平導(dǎo)軌不計(jì)電阻,不計(jì)摩擦阻力,寬為0.1m.在相互平行的導(dǎo)軌上擱一導(dǎo)體,其電阻為,串聯(lián)電阻R的阻值為,導(dǎo)體處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)用水平輕繩通過光滑定滑輪吊著質(zhì)量為0.02kg的重物,此時(shí)重物恰能靜止在傾角為30°的斜面上.

(1)若斜面光滑,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?

(2)若斜面動(dòng)摩擦因素u=,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2008925日至28日我國成功實(shí)施了神舟七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是( )

A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等

B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一電阻接到方波交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q;若該電阻接到正弦交變電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q。該電阻上電壓的峰值為u0,周期為T,如圖所示。則Q: Q等于

A.

B.

C. 1:2

D. 2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道是個(gè)橢圓,公轉(zhuǎn)周期為T0,其近日點(diǎn)到太陽的距離為a,遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽的距離為b,半短軸的長度為c,A、BC、D分別為長短軸的端點(diǎn),如圖所示.忽略其他行星對(duì)它的影響則(  )

A. 冥王星從A→B→C的過程中,速率逐漸變大

B. 冥王星從A→B→C的過程中,速率逐漸變小

C. 冥王星從A→B所用的時(shí)間等于

D. 冥王星從A→B所用的時(shí)間小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)少年腳踩滑板沿傾斜街梯扶手從A點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)過一段時(shí)間后從C點(diǎn)沿水平方向飛出,落在傾斜街梯扶手上的D點(diǎn)。已知C點(diǎn)是一段傾斜街梯扶手的起點(diǎn),傾斜的街梯扶手與水平面的夾角θ= 37°,CD間的距離s=3.0m,少年的質(zhì)量m=60kg;寮吧倌昃梢暈橘|(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。取sin37° = 0.60,cos37° = 0.80,重力加速度g=10 m/s2,求:

1)少年從C點(diǎn)水平飛出到落在傾斜街梯扶手上D點(diǎn)所用的時(shí)間t;

2)少年從C點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小vC;

3)少年落到D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek

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