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(15分)把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示;迅速松手后,弹簧把小球弹起,升至最高位置C,如图丙所示;途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态,如图乙所示;已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。

⑴求图甲状态时弹簧的弹性势能;
⑵求小球经过B点时的速度;
⑶有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大,你同意他的观点吗?请简要说明理由。

⑴Ep=0.6J;⑵vB=2m/s;⑶不对。

解析试题分析:⑴小球、地球、弹簧组成的系统机械能守恒,因此小球由A运动至C的过程中,其弹性势能全部转化为小球的重力势能,有:Ep=mg(hAB+hBC)=0.6J
⑵小球由B运动至C的过程中,其动能全部转化为小球BC段的重力势能,有:=mghBC
解得:vB=2m/s
⑶不对
因为小球由A运动至B的过程中,先加速后减速,最大速度应在重力与弹力平衡的位置处。
考点:本题主要考查了机械能守恒定律的应用问题,属于中档偏低题。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

在距地面h=20m高处,以v=10m/s的速度将物体水平抛出,不计空气阻力,以地面为参考面,重力加速度g=10m/s2,物体质量为m=1kg,则抛出时物体的机械能为   J;落地时的动能为      J;在空中运动的时间为    s.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失),并从最低点B通过一段光滑小圆弧滑上另一粗糙斜面CD。已知圆弧AB的半径R=0.9m,θ=600,B在O点正下方,斜面足够长,动摩擦因数u=0.5,斜面倾角为370,小球从p到达A点时的速度为4m/s。(g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)问:

(1)P点与A点的水平距离和竖直高度
(2)小球在斜面上滑行的总路程

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O半径为R的3/4圆形轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤去外力。已知小球恰好经过最高点C ,重力加速度大小为g ,求

(1)小球在AB段运动的加速度的大小;
(2)小球从D点运动到A点所用的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,在竖直平面内的轨道,AB段粗糙且绝缘,BC段为半径为R的光滑绝缘圆弧轨道,半径OC竖直。圆心O点处有一带电量为Q的正点电荷。一个质量为m带电量为(q>0)的小球自A点由静止开始下滑,小球沿轨道到达最高点C时恰好对轨道没有压力,小球经过B点时无机械能损失,已知A离地面高度 H=2.5R,AO间距离L=3R,重力加速度为g,静电力常量为k,求:

(1)小球到达C点时速度大小;
(2)小球到达B点时动能大小;
(3)摩擦力对小球做的功(提示:取无穷远处电势为零,离点电荷Q距离为r处的电势为φ="kQ/r" )。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如下图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞。碰撞后B球上升的最高点C,圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°。若两球均可视为质点,不计一切摩擦,求A、B两球的质量之比.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,可看成质点的A、B两个小球,质量分别为m和2m,用细绳连接后跨在固定的光滑圆柱体上,圆柱的半径为R.先使小球B处于与圆柱中心等高,则小球A张紧细绳后刚好接触地面,再将小球B无初速释放,当B球着地后,A球能继续上升的最大高度是 .

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑的水平面上有一个质量为M=2m的凸型滑块,它的左侧面与水平面相切,并且光滑,滑块的高度为h。质量为m的小球,以某一初速度在水平面上迎着光滑曲面冲向滑块。试分析计算小球的初速度满足什么条件,小球才能越过滑块。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

小船横渡一条河,船相对静水的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示,则河水的流速 (    )

A.越接近B岸水速越大 B.越接近B岸水速越小
C.由A到B水速先增后减 D.水流速度恒定

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