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【题目】 如图,水平轨道由ABBC两部分组成,AB光滑,BC粗糙且长度可调。一轻弹簧左端固定在A点,处于原长时其右端恰好位于B点。用质量为m0.2kg的小物块将弹簧缓慢压缩后释放,压缩过程中克服弹簧弹力做功为1.6J,小物块经过BC段所受的阻力为其重力的0.2倍,然后从C点水平飞离轨道,落到水平地面上的P点。PC两点间的高度差h=3.2m,小物块视为质点,g10m/s2,不计空气阻力。

1)求小物块运动至B点时的速度大小;

2)若PC两点间的水平距离为0.8m,求小物块在BC上运动克服摩擦力所做的功;

3)为使小物块落点PB点的水平距离最大,求BC段的长度。

【答案】14m/s 21.5J 33.36m

【解析】

1)小物块压缩弹簧的过程中,由功能关系得

小物块释放后运动到B点的过程中,由机械能守恒定律得

联立①②得vB=4m/s

2)设小物块从B滑到C的过程中,克服摩擦力做功为Wf,由动能定理得

小物块从C飞出落到P的过程中做平抛运动,由运动学公式得

水平方向

竖直方向

联立③④⑤⑥式得

Wf=1.5J

3)设BC段的长度为LBC,小物块从BC的过程中,克服摩擦力做功

BP的水平距离

联立③④⑤⑥⑧⑨得

vC=1.6m/s时,PB的最大水平距离为

LBP=4.64m

则对应的BC段的长度

LBC=3.36m

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为HC处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间向上的加速度大小恰好等于重力加速度g已知静电力常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力.求:

(1)液珠的比荷;

(2)液珠速度最大时离A点的距离h

(3)若已知在点电荷Q的电场中,某点的电势可表示成φ,其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零)求液珠能到达的最高点BA点的高度rB.

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【题目】如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l.水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.已知R=0.2ml=1.0mv0=2m/s,物块A质量为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g=10m/s2.求:

1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小.

2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度.

3)调节PQ段的长度lA仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道.

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【题目】如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ30°A点与O点的距离为10m。不计空气阻力,g10m/s2。则运动员( )

A.在空中运动时间为s

B.离开O点时的水平速度为10m/s

C.离斜坡距离最大时,速度方向与斜坡平行

D.落到斜坡上时的速度方向与水平方向的夹角为60°

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【题目】如图所示,下列四种运动中属于匀变速运动的是

A.带电粒子在匀强磁场中,只受磁场力作用做匀速圆周运动(如图甲)

B.带电粒子在等量异种点电荷连线上,只受电场力作用做直线运动(如图乙)

C.带电粒子只在点电荷电场中,只受电场力作用做直线运动(如图丙)

D.带电粒子在匀强电场中,只受电场力作用做曲线运动(如图丁)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某组同学制定实验方案、选择实验器材且组装完成。在接通电源进行实验之前,实验装置如图甲所示。

(1)关于图甲中的实验装置,下列说法中错误的的是___________

A.打点计时器应该固定在长木板的最左端

B.打点计时器不应该使用干电池,应使用交流电源

C.应该将木板右端垫起合适的高度,平衡小车所受的摩擦力

D.小车初始应该靠近打点计时器放置

(2)保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度与合外力的关系图线如图乙所示,该图线不通过原点的主要原因是________________________________________

(3)沙和沙桶质量_______________________小车质量时,才可以认为细绳对小车拉力的大小近似等于沙和沙桶的重力大小;

A.远大于 B.远小于 C.接近 D.小于

(4)另一组同学用正确的方法进行操作,某次实验使用频率50Hz的交流电源,得到的纸带如图丙所示,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求小车的加速度大小是______________m/s2,打点D时小车的瞬时速度大小是_________________m/s。(结果保留三位有效数字)

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【题目】从倾角为30°、长度为L的固定斜面顶端,将一小球以某一初速度水平抛出,小球恰好落到斜面底端。重力加速度大小为g,空气阻力不计。下列说法正确的是

A.小球被抛出时的初速度大小为

B.小球抛出后经时间,与斜面间的距离最大

C.小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为60°

D.小球落到斜面底端前瞬间的动能是被抛出时动能的

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【题目】在高度为的同一位置向水平方向同时抛出两个小球AB,若A球的初速度大于B球的初速度,则下列说法中正确的是(

A.A球比B球先落地

B.在飞行过程中的任一段时间内,A球的水平位移总是大于B球的水平位移

C.若两球在飞行中同时遇到一堵墙,A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度

D.在空中飞行的任意时刻,A球总在B球的水平正前方,且A球的速率总是大于B球的速率

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【题目】某同学利用图示装置,验证以下两个规律:

①两物块通过不可伸长的细绳相连接,沿绳方向分速度大小相等;

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PQR是三个完全相同的物块,PQ用细绳连接,放在水平气垫导轨上。物块R与轻质滑轮连接,放在细绳正中间,三个光电门分别放置于abc处,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光。最初细线水平,现将三个物块由静止释放。(忽略R上的挡光片到轻质滑轮间的距离)

1)为了能完成实验目的,除了记录PQR三个遮光片的遮光时间t1t2t3外,还必需测量的物理量有__________

APQR的质量M B.两个定滑轮间的距离d

CR的遮光片到c的距离H D.遮光片的宽度x

2)根据装置可以分析出PQ的速度大小相等,则验证表达式为_______________

3)若要验证物块R沿绳方向分速度与物块P速度大小相等,则验证表达式为_______________

4)若已知当地重力加速度g,则验证系统机械能守恒的表达式为_________________________

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