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【题目】在竖直平面内建立如图所示的平面直角坐标系.将一细杆的OM部分弯成抛物线形状,其抛物线部分的方程,细杆的MN部分为直线并与抛物线部分在M点相切;将弯好的细杆的O端固定在坐标原点且与x轴相切,与平面直角坐标系共面,M点的纵坐标yM0.8 m;一根处于原长(小于MN的长度)的轻弹簧套在MN上,下端固定在N点.现将一质量m0.1 kg的小球(中间有孔)套在细杆上,从O点以初速度v05 m/s水平抛出,到达M点时速度vM6 m/s,小球继续沿杆下滑压缩弹簧到最低点C(图中未画出),然后又被弹簧反弹,恰好能到达M点.已知小球与细杆间的动摩擦因数sin 37°0.6cos 37°0.8,空气阻力忽略不计.

(1)求抛出的小球在细杆的OM部分滑动时损失的机械能;

(2)求上述过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)为使抛出的小球在细杆的OM部分滑运动时没有机械能损失,求小球从O点水平抛出时的初速度大小.

【答案】(1)0.25 J (2)8.1 J (3)3 m/s

【解析】

(1)根据动能定理有

代入已知条件得ΔE=-Wf0.25 J

(2)设由M点运动到最低点的距离为L,由动能定理有

其中θMN杆的倾角且

代入数据解得Ep8.1 J

(3)小球与杆无压力时机械能损失最小,根据平抛运动规律有

代入数据解得v03 m/s

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,传送带以恒定速率顺时针运行。将物体轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速,第二阶段物体做匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是(  )

A.第一阶段摩擦力对物体做正功

B.第二阶段摩擦力对物体不做功

C.第一阶段重力做负功

D.第二阶段弹力做负功

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲是研究平抛物体的运动的实验装置图。

(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛_______________________

(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L1.25cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/sB点的竖直分速度为_______m/sB点的实际速度为_______m/s。(g=10m/s2,结果均保留两位有效数字)

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【题目】两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱,它的动量系统由电池驱动,能够输出的最大功率为P0,小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动,受到的阻力恒为f.已知小明和平衡车的总质量为m,从启动到达到最大速度的整个过程中,小明和平衡车可视为质点,不计小明对平衡车做功.设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,则

A.平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度为

B.平衡车运动过程中所需的最小牵引力为F=ma

C.平衡车达到最大速度所用的时间

D.平衡车能达到的最大行驶速度

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【题目】20091121日凌晨230分,黑龙江新兴煤矿发生瓦斯爆炸事故,造成10名矿工遇难.煤矿中的瓦斯危害极大,某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪,其原理如图所示:在双缝前面放置两个完全相同的透明容器AB,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度.如果屏的正中央O点变为暗纹,说明B中气体(   )

A.一定含瓦斯B.一定不含瓦斯

C.不一定含瓦斯D.无法判断

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【题目】如图所示,两个不带电的导体AB,用一对绝缘支柱使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在AB下部的金属箔都张开,下列说法正确的是

A.此时A带正电,B带负电

B.此时A电势低,B电势高

C.移去C,贴在AB下部的金属箔都闭合

D.先把AB分开,然后移去C,贴在AB下部的金属箔都闭合

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【题目】如图所示,一个小型旋转电枢式交流发电机,其矩形线圈的长度为l1,宽度为l2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速运动,沿转轴OO方向看去,线圈转动沿逆时针方向,t=0时刻线圈平面与磁感线平行。

1)表示出线圈经过图示位置时通过电阻R的感应电流的方向;

2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式;

3)求线圈从t=0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势;

4)交流电压表的示数(最终结果用表达式表示即可);

5)线圈转动一周外力所做的功;

6)由图示位置转过90°角过程中通过电阻R的电荷量为多少?

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【题目】某透明材料制成的长方体的截面图如图所示,OBC边的中点,ABBC的长度分别为LL.若在O点放一点光源,已知透明材料对该光源发出的光的折射率n=,不考虑光发生折射时的反射,光在真空中的传播速度为c,求:

iabadcd三条边中没有光射出的总长度x

ii)从AD边射出的光在长方体中通过的最长时间tmax

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【题目】如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为12.75eV的光照射一群处于基态的氢原子,下列说法正确的是(  )

A.氢原子可以辐射出连续的各种波长的光

B.辐射光中,光子能量为0.66eV的光波长最长

C.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射光的能量最大

D.用光子能量为11.2eV的光照射基态的氢原子,能够使其电离

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