[题目]如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道.其中圆弧部分光滑.水平段长为L.一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端.小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ.现突然释放小物块.小物块被弹出.恰好能够到达圆弧轨道的最高点A.取g=10m/s2 . 且弹簧长度忽略不计.求:(1)小物块的落点距O′的距离,(2)小物块释放前� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g=10m/s2 ，且弹簧长度忽略不计，求：

（1）小物块的落点距O′的距离；
（2）小物块释放前弹簧具有的弹性势能．

【答案】
（1）

解：设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3，因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，有：

=mg…①

小物块由A射出后做平抛运动，由平抛运动的规律有：

x=v3t…②

2R= gt2…③

联立①②③解得：x=2R，

即小物块的落点距O′的距离为2R

（2）

解：小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得：

mv =mg×2R+ mv …④

小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：

mv = mv +μmgL…⑤

小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有：

Ep= mv …⑥

由①④⑤⑥联立解得：Ep= mgR+μmgL．

【解析】（1）小物块被弹出恰好能够运动到圆弧轨道的最高点A时，由重力提供向心力，列式可求出小物块在圆弧顶端A处速度大小，再根据平抛运动的知识求水平位移知小物块的落点距O′的水平距离；（2）小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律列式，小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系列式，小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，联立方程即可求解．
【考点精析】解答此题的关键在于理解平抛运动的相关知识，掌握特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动；运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，以及对机械能守恒及其条件的理解，了解在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．

练习册系列答案

寒假作业时代出版传媒股份有限公司系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．重力加速度g=10m/s2 ．求：

（1）物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小；
（2）物块在3～6s中的加速度大小；
（3）物块与地面间的动摩擦因数．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】我国发射的“嫦娥一号”卫星发射后首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，通过加速再进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地心最近距离为L1 ，最远距离为L2 ，卫星快要到达月球时，依靠火箭的反向助推器减速，被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月心距离L3的“绕月轨道”上飞行．已知地球半径为R，月球半径为r，地球表面重力加速度为g，月球表面的重力加速度为g/6，求：

（1）卫星在“停泊轨道”上运行的线速度；
（2）卫星在“绕月轨道”上运行的线速度．
（3）假定卫星在“绕月轨道”上运行的周期内为T，卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该一个周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：

（1）B球进入水平轨道后将做运动；改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：．

（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球刚达P点的速度为 m/s．（g取10m/s2，结果保留两位小数）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在“探究两个共点力的合成”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套（如图）．

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．
（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：
A、两根细绳必须等长
B、橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C、在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中正确的是．（填入相应的字母）
（2）实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．
①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．
②本实验采用的科学方法是
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C．重物A（视为质点）位于B的右端，A、B、C的质量相等．现A和B以同一速度滑向静止的C，B与C发生正碰．碰后B和C粘在一起运动，A在C上滑行，A与C有摩擦力．已知A滑到C的右端而未掉下．试问：从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间，C所走过的距离是C板长度的多少倍？