【题目】水平轨道AHB的B端与半径R=0.2m的光滑竖直半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，半径OC水平，H点左侧轨道光滑，HB间粗糙，HB长L=2m，光滑轨道AB上有P、Q两个物体（可视为质点）， P物体的质量mP=0.4kg，Q物体的质量mQ=0.05kg，P、Q两个物体分别与一个轻弹簧两端拴接，开始时弹簧处于原长，两物体均处于静止状态，物体Q被水平速度为v0=20m/s，质量m=0.05kg的子弹击中（打击时间极短），子弹嵌在其中，当物体P的速度第一次达到最大值时，弹簧与物体P的拴接处突然脱落（此时P尚未运动到H点），物体P运动至B点后滑上竖直轨道且没有脱离该圆弧轨道，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)．子弹打击物体Q后，物体Q获得的速度；
(2)．运动过程中弹簧的最大弹性势能；
(3)．轨道HB间动摩擦因数的范围。
【答案】（1）10m/s（2）4J（3）μ≤0.15或0.3≤μ<0.4
【解析】（1）设子弹射入木块Q时，二者的共同速度为vQ，取子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒：mv0＝(mQ＋m)vQ.
vQ=10m/s
（2）当三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由系统动量守恒
(mQ＋m)vQ＝(mP＋mQ＋m)·vPQ.
得：vPQ=2m/s
根据能量守恒Ep＝
(mQ＋m) 
－
(mP＋mQ＋m)·v2PQ=4 J.
（3）当弹簧第一次恢复原长时物体P的速度最大
由动量守恒定律得：(mQ＋m)vQ＝(mQ＋m)v′Q＋mPv′P.
由能量守恒定律得： 
(mQ＋m)vQ 2＝
(mQ＋m)vQ′2＋
mPvP′2
解得： 
=4m/s
①若物体P运动至BC间某点速度为零，物体也不会脱离轨道，满足：0<
mPvB2≤mPgR
B点速度有：0<vB≤
从H到B的过程，由动能定理：-μmPgL=
mPvB2-
mPvP′2.
0.3≤μ<0.4
②若物体P恰能过D点也不会脱离轨道，满足：
.
mPg·2R+
mPvD2≤
mPvB2
B点速度有： 
≤vB
从H到B的过程，由动能定理：-μmPgL=
mPvB2-
mPvP′2
μ≤0.15.
因此，轨道HB间动摩擦因数的范围：μ≤0.15或0.3≤μ<0.4
阅读快车系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，航天飞机在完成太空任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的近地点，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A的速度等于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示,甲是远距离输电线路示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )
A. 发电机输出交流电的电压有效值是500 V
B. 用户用电器上交流电的方向改变的频率为50HZ
C. 输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D. 在输送功率一定的情况下，保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C．被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动
D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
B. 对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
C. 在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律
D. 开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律全部工作
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，质量为m＝2 kg的物体，在水平力F＝16 N的作用下，由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用t1＝2 s后撤去，撤去F后又经t2＝2 s，物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间t3＝0.1 s，碰撞后反向弹回的速度v′＝6 m/s，(g取10 m/s2).求：
（1）物体开始碰墙时的速度大小；
（2）墙壁对物体的平均作用力大小；
（3）物体由静止开始运动到碰撞后反向弹回的速度v′＝6 m/s的过程中合外力的冲量。
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流。下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是( )
A. 线圈向右平动
B. 线圈竖直向下平动
C. 线圈以ab边为轴转动
D. 线圈向左平动
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线.利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象.两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流－时间图线.条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计.则下列说法中正确的是( )
A.若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度
B.若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强
C.甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能
D.两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下
查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】关于匀速直线运动，下列说法中正确的是( )
A. 瞬时速度不变的运动，一定是匀速直线运动
B. 速率不变的运动，一定是匀速直线运动
C. 对于匀速直线运动来说，路程就是位移
D. 瞬时速度的方向始终保持不变的运动，一定是匀速直线运动
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com