如图所示.在距水平地面高h1＝1.2m的光滑水平台面上.一个质量m＝1kg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.现打开锁扣K.物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v1向右滑离平台.并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC.已知B点距水平地面的高h2＝0.6m.圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高.C点的切线水平.并与水平地� 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

如图所示，在距水平地面高h₁＝1.2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg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E_p。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v₁向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h₂＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s²，空气阻力忽略不计。试求：

（1）小物块由A到B的运动时间.

（2）压缩的弹簧在被锁扣K锁住时所储存的弹性势能E_p.

（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.

⑴小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知，

小物块由A运动到B的时间为：t＝＝s≈0.346s （2分）

⑵根据图中几何关系可知，h₂＝h₁（1－cos∠BOC），解得：∠BOC＝60° （1分）

根据平抛运动规律有：tan60°＝，解得：v₁＝2m/s （2分）

根据能的转化与守恒可知，原来压缩的弹簧储存的弹性势能为：E_p＝mv₁²＝2J （1分）

⑶依据题意知，①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：

mgh₁＋E_p＞μmgL 代入数据解得：μ＜（2分）

②对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为v₂，由能量关系有：mgh₁＋E_p＝μmgL＋mv₂²

第一次碰墙后返回至C处的动能为：E_kC＝mv₂²－μmgL 可知即使μ＝0，有：

mv₂²＝14J mv₂²＝3.5J＜mgh₂＝6J，小物块不可能返滑至B点（2分）

故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，因此有：mv₂²≤2μmgL，联立解得：μ≥（1分）

综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：≤μ＜（1分）

练习册系列答案

一路领先寒假作业河北美术出版社系列答案

寒假作业美妙假期云南科技出版社系列答案

归类加模拟考试卷新疆文化出版社系列答案

全程达标小升初模拟加真题考试卷新疆美术摄影出版社系列答案

中考方舟真题超详解系列答案

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：

某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3 V）、电流表（量程0．6A，内阻小于l ）、电阻箱（0～99．99 ）、滑动变阻器（0～lO0）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．

（1）该同学按图甲连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻为0．20．试分析该测量电流表内阻产生误差的原因是。

（2）简要写出利用图甲所示电路测量电电动势和内阻的实验步骤：

①

②

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，描述了庐山瀑布的美景，如果三尺为1m，重力加速度g＝10m/s²，根据诗中的描述可得水降落到地面时的速度约为（设初速度为零，忽略空气阻力）（）

（A）100m/s （B）140m/s （C）200m/s （D）2000m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B₁＝B、B₂＝2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列结论中正确的是（）

（A）此过程中通过线框截面的电量为（B）此过程中回路产生的电能为mv²

（C）此时线框的加速度为（D）此时线框中的电功率为

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

上海某中学物理兴趣小组做“用单摆测定当地的重力加速度”的实验：

（1）实验时注意到必须控制摆角，若摆长为1.2m，则他们将摆球最多拉至离平衡位置约 m处释放；测周期时计时起点应选在。（选填“平衡位置”或“最高点”）

（2）该物理兴趣小组实验时通过改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，绘出T²－L图线，如右图所示。然后利用在图线上测取两点A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），便可求得当地的重力加速度g＝．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

等量异号点电荷+Q和Q处在真空中，O为两点电荷连线上偏向+Q方向的一点，以O点为圆心画一圆，圆平面与两点电荷的连线垂直，P点为圆上一点，则下列说法正确的是

A．圆上各点的电场强度相同

B．圆上各点的电势相等

C．将试探电荷+q由P点移至O点电场力做正功

D．将试探电荷+q由P点移至O点，它的电势能变大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道cd光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧。质量为m=0．1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的d点时速度为零。若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R=0．25m，直轨道bc的倾角=37^o，其长度为L=26．25m，d点与水平地面间的高度差为h=0．2m，取重力加速度g=10m/s²，sin37^o=0．6。求：

(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小；

(2)滑块与直轨道bc问的动摩擦因数；

(3)滑块在直轨道bc上能够运动的时间。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

一位同学设计了如图所示的电路来测电压表的内阻R_x，电压表的量程为50mV，内阻约为50Ω。其实验的方法是：a.将电键S₁闭合、S₂断开，调节滑动变阻器R使得电表的指针达到满偏；b.保持变阻器R的阻值不变，再将电键S₂闭合，调节电阻箱R₁，使得电表的指针指在刻度盘的中央；c.可以认为电压表的内阻R_x＝R₁。