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【题目】如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接. 两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点.已知圆形轨道的半径,滑块的质量.滑块的质量,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度,重力加速度,空气阻力可忽略不计.求:

1两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小.

2)滑块被弹簧弹开时的速度大小.

3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能.

【答案】1.(2.(3

【解析】1)设滑块运动到圆形轨道最低点速度为,对滑块下滑到圆形轨道和最低点的过程,根据动能定理,有

解得

2)设滑块恰能通过圆形轨道最高点时的速度大小为,根据牛顿第二定律有

设滑块在圆形轨道最低点被弹出时的速度为,对于滑块从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有,代入数据联立解得:

3)对于弹簧将两滑块弹开的过程, 两滑块所组成的系统水平方向动量守恒,设滑块被弹出时的速度为,根据动量守恒定律,有

解得

设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为,对于弹开两滑块的过程,根据机械能守恒定律,有

解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车质量为5 t.汽车在水平面上行驶时,阻力与车重成正比,g10 m/s2,当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12 m/s.突然减小油门,使发动机功率减小到40 kW,对接下去汽车的运动情况的描述正确的有( )

A. 先做匀减速运动再做匀加速运动

B. 先做加速度增大的减速运动再做匀速运动

C. 先做加速度减小的减速运动再做匀速运动

D. 最后的速度大小是8 m/s

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【题目】某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数.弹簧左端固定在挡板上,带有遮光条的小物块将弹簧压缩至C处由静止释放,小物块运动一段距离后与弹簧分离,接着通过P处光电计时器的光电门,最后停在水平面上的B处.已知重力加速度为g.

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,其读数刻度如图乙所示,则d=________mm.

(2)为了测量动摩擦因数,还需要测量的物理量(写出需要测量的物理量及其符号)是:①________________.由此可得动摩擦因数μ=________.(用测量的量表示)

(3)若已经测得物块与水平面间的动摩擦因数为μ,物块质量为m,只需再测出物块释放处到最终停止处的距离s,即可测出物块释放时弹簧的弹性势能,试写出弹性势能Ep的表达式________________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示物体受到水平推力F作用在粗糙水平面上做直线运动监测到推力F物体速度v随时间t变化的规律如图乙丙所示g=10 m/s2( )

A. 1.5 s时推力F的功率为3 W

B. 2 s内推力F做功的平均功率=1.5 W

C. 3s末物体克服摩擦力做功的瞬时功率为4W

D. 3S内推力F做功的平均功率为3.5W

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【题目】某同学利用重物自由下落来验证机械能守恒定律的实验装置如图7(甲)所示。

1)请指出实验装置中存在的明显错误:

2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应 (选填AB)。

A.先接通电源,再释放纸带

B.先释放纸带,再接通电源

3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1234四个点如图(乙)示。已测出点1234到打出的第一个点O的距离分别为h1h2h3h4,打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3= ,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。

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【题目】如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MNPQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时( )

A. 穿过回路的磁通量为零

B. 回路中感应电动势大小为2Blv0

C. 回路中感应电流的方向为顺时针方向

D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向不相同

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【题目】嫦娥一号探月卫星的成功发射,实现了中华民族千年奔月的梦想.假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下图所示的力学实验:让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下,到达B点后恰好能沿倾角为37°的斜面到达C点.不计滑过B点时的机械能损失,滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,测得A、C两点离B点所在水平面的高度分别为h1=1.2m,h2=0.5m.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计该星球的自转以及其他星球对它的作用.

(1)求该星球表面的重力加速度g;

(2)若测得该星球的半径为R=6×106m,宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动,则探测器运行的最大速度为多大?

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【题目】验证力的平行四边形定则的实验中.某同学的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,OBOC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.

(1)图乙中________是力F1F2的合力的理论值;_________是力F1F2的合力的实际测量值.

(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化? 答:________________(选填不变

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【题目】甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示,则可知____

A.两弹簧振子完全相同

B.两弹簧振子所受回复力最大值之比FF=2∶1

C.振子甲速度为零时,振子乙速度最大

D.两振子的振动频率之比ff=2∶1

E.振子乙速度为最大时,振子甲速度不一定为零

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