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【题目】如图,半径R0.5 m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CDC处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点,半径OAOCOB的夹角分别为53°37°。在高h0.8 m的光滑水平平台上,一质量m0.5 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能Ep,若打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度v0向右滑下平台,做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ0.8,重力加速度g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8。求:

(1)弹簧存储的弹性势能EP

(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力FN的大小;

(3)物体在轨道CD上运动的路程s

【答案】1 234N 31.09m

【解析】

1)由平抛运动规律知

竖直分速度

初速度

所以弹簧储存的弹性势能为

2)对从水平面运动到B点的过程,由机械能守恒有

经过B点时,由向心力公式有

代入数据解得

由牛顿第三定律知,对轨道的压力大小为,方向竖直向下

3)因,物体沿轨道CD向上作匀减速运动,速度减为零后不会下滑从B到上滑至最高点的过程,由动能定理有

代入数据可解得

在轨道CD上运动通过的路程x约为1.09m

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,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,沿四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1s,2s,3s,4s。下列说法正确的是

A.物体沿曲线的平均速率为

B.物体在段的平均速度大小为

C.段的平均速度比段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度

D.物体在B点时的速度等于段的平均速度

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的,沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致),每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算:

(1)除了图中已有的实验器材以及若干钩码外,还需要导线、开关、刻度尺和______(填“交流”或“直流”)电源;

(2)实验中,小车会受到摩擦力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力,则下面操作正确的是____________

A.放开小车,能够自由下滑即可

B.放开小车,能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可

(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是_____________

A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处

D.小车已过两个铁钉的连线

(4)在正确操作的情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带上的哪两点之间的部分进行测量_________(根据如下图所示的纸带回答,填写字母);

(5)实际情况是:橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量。这一情况造成的原因可能是_____

(6)平衡摩擦力后,如果实验中发现小车最终运动总是过快,致使打出的纸带上点迹过少,难以选到合适的点计算小车速度,请你利用本实验提供的器材提出一个解决办法:___________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在做研究匀变速直线运动的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),打点计时器接周期为T=0. 02 s的交流电源。经过测量得:d1=3.62 cm,d2=9. 24 cm, d3=16. 85cm, d4=26. 46 cm, d5=38. 06 cm, d6=51. 67 cm.

(1)打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为____m/s,加速度大小为______ m/s2。(结果保留三位有效数字)

(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=49 Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值 _______(填大于等于或小于)实际值。

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【题目】我市某公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l=5.0 m,假设绿灯亮起瞬时,每辆汽车都同时以加速度a=1.0 m/s2启动,做匀加速直线运动,速度达到v=5.0 m/s时做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=20.0 s,而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,绿灯结束时刻,车头已越过停车线的汽车允许通过。求:

(1)一次绿灯时间有多少辆汽车能通过路口?

(2)若不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速直线运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,则刹车后汽车经多长时间停下?

(3)事实上由于人要有反应时间,绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车.现假设绿灯亮起时,第一个司机迟后t0=0.90s起动汽车,后面司机都比前一辆车迟后t0=0.90s起动汽车,在该情况下,有多少辆车能通过路口?

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【题目】原子核的比结合能与核子数的关系如图,由此可知(

A. 越重的原子核,如铀核( ),因为它的核子多,核力大,所以结合得坚固而稳定

B. 越轻的原子核,如锂核( ),因为它的核子只有6个比铀核简单,因而比铀核结合得更坚固更稳定

C. 原子核发生衰变的过程是比结合能增大的过程

D. 原子核AB结合成C,原子核F分裂成ED,都会释放核能

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【题目】质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F-x图象如图所示。且45m内物体匀速运动。x=7m时撤去外力,取g=10m/s2,则下列有关描述正确的是( 

A. 物体与地面间的动摩擦因数为0.1

B. 撤去外力时物体的速度为m/s

C. x=3m时物体的速度最大

D. 撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s

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【题目】短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。

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A. ab粒子在磁场中的运动半径之比Ra:Rb=3:

B. ab粒子在磁场中运动的周期之比Ta:Tb=3:4

C. ab粒子的比荷之比

D. ab粒子的速率之比

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