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【题目】如图所示,将一可视为质点质量为的滑块放在P点(此时弹簧已被压缩),松开手在弹簧的作用下将其从静止弹出,通过一段水平面再沿着半径为的光滑圆形竖直轨道运动(O分别为轨道的进口和出口,二者并不重合。此装置类似于过山车),滑块在水平面PB上所受的阻力为其自身重力的0.5倍,PB长为O中点,面与水平面CD的高度差为B点离C点的水平距离为。(不计空气阻力,重力加速度大小)。

(1)若滑块恰好能越过A点,试判断滑块能不能落到CD平面;

(2)若滑块能从B点平抛后落在C点,则原来弹簧的弹性势能为多少;

(3)要使滑块能够滑上圆轨道并且在圆轨道运动时不脱离轨道,求原来弹簧的弹性势能应满足什么条件?

【答案】(1)不能;(2)44J(3)

【解析】

(1)滑块恰好能越过圆形轨道的最高点A,在最高点有

得滑块在最高点的速度

滑块AO由动能定理有

得滑块在O点速度的大小

由于

因此不能落到水平面CD上。

(2)滑块平抛运动,水平方向有

竖直方向

根据功能关系有

得弹簧弹性势能为

(3)第一种情况:滑块恰好能越过圆形轨道的最高点A,由(1)可得滑块在O点速度的大小

PO由功能关系有

第二种情况:滑块刚好能运动到圆弧轨道上与圆心等高处,PO由功能关系有

解得

第三种情况:滑块能滑上圆轨道且不能到达圆心等高处,则

综合以上三种情况,所以弹簧弹性势必须满足

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,铁路转弯处外轨应略高于内轨,若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是(  )

A.若火车行驶到转弯处的速度大于规定速度v,火车将对外轨有侧向的挤压作用

B.弯道半径越大,火车所需向心力越大

C.若火车行驶到转弯处的速度小于规定速度v,火车将对外轨有侧向的挤压作用

D.若火车要提速行驶,而弯道半径不变,弯道的坡度应适当增大

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【题目】在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同。在O处放一个电荷量q=-5.0×108 C,质量m=1.0×102 kg的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示。(g10 m/s2)试求:

(1)物块向右运动的最大距离;

(2)物块最终停止的位置。

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【题目】如图所示,在竖直平面内坐标系中的第一象限内有沿轴正方向的恒定风力,将质量为小球以初速度O点竖直向上抛出,到达最高点的位置为M点,落回轴时的位置为N(图中没有画出),若不计空气阻力,坐标格为正方形,,则(  )

A.小球在M点的速度大小为

B.位置N的坐标为

C.小球到达N点的速度大小为

D.风力大小为

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【题目】某同学利用如图所示的实验装置,探究钩码的重力对系统(以钩码和滑块为系统)做的功与系统动能变化的关系。

(1)将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平,检查是否调平的方法是_____

(2)已知遮光条的宽度d,实验时将滑块从图所示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间。在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量,滑块与遮光条的总质量,光电门与滑块在运动起点时遮光条之间的距离。已知当地重力加速度大小为,钩码的重力对系统做功的表达式为W=_____,系统动能变化量的表达式为_____。通过几次实验,若两者在误差允许的范围内相等,从而说明钩码的重力对系统做的功等于系统的动能变化量。(用已知物理量字母和测量的物理量字母表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处,将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点的速度为v,与A点的竖直高度差为h,则(  )

A.AB小球机械能守恒

B.AB重力势能减少

C.AB小球克服弹力做功为mgh

D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,两滑块A、B在光滑水平面上沿同直线相向运动,滑块 A的质量为m,速度大小为2,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是

A. AB都向左运动

B. A向左运动,B向右运动

C. A静止,B向右运动

D. AB都向右运动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】正六边形ABCDEF区域内有平行于纸面方向的匀强电场(图中未标出), AED三点电势分别为3V6V9V ,现有一个电子从E点以初速度v0沿EB方向射入。下列说法正确的是(  )

A.电子离开此区域动能增量的可能是2eVB.DF的连线是电场中一条等势线

C.电子射出六边形区域时速度大小可能仍是v0D.B点电势为6V

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【题目】为了描绘小灯泡的伏安特性曲线,提供以下实验器材:

小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A)

电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ)

电流表A(量程0.5 A,内阻约0.5 Ω)

电阻箱R0(09999.9 Ω)

滑动变阻器R1(阻值02A)

滑动变阻器R2(阻值0200Ω1A)

学生电源E(电动势4 V,内阻不计)

开关S及导线若干.

1)关于控制电路中滑动变阻器的连接方法,应选择_______

A.分压式连接 B.限流式连接

2)为了减小系统误差,关于测量电路中电压表和电流表的连接方式,应选择________

A.电流表内接法 B.电流表外接法

3)实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压,需要把电压表的量程扩大到4伏,改装电压表时,应将电阻箱阻值调至_________Ω,并与题中所给电压表___________(选填串联并联”)

4)请在方框中画出该实验的电路图________

5)为操作方便,实验中滑动变阻器应选择___________(选填R1R2).你的选择理由是_________________.

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同步练习册答案
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