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(16分)如图所示,半径的光滑半圆轨道竖直固定在高的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长.可视为质点的两物块束缚在一起,并静止在平台的最右端D点,它们之间有被压缩的轻质弹簧,某时刻突然解除束缚,使两物块具有水平方向的速度,通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是,水平抛出后在水平地面上的落在水平地面上的P点,也落在P点.已知.求:

(1)在 A时的速度?
(2)P点到D点的水平距离?
(3)解除束缚,使两物块具有的水平方向的速度的大小?.

(1) (2) (3)

解析试题分析: (1)设在A点时的速度为,由牛顿第二定律得
解得:
(2)从A点到P点做平抛运动,设运动的时间为
,得:
点到点的水平距离为,则
解得:
(3)设弹簧刚解除束缚后,的速度为,从D点到A点由机械能守恒定律得:
,解得
平抛时的速度为,平抛运动的时间为
,得

考点:本题考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律、平抛运动规律

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内,半径为0.2m。以圆管圆心O为原点,在环面内建立平面直角坐标系xOy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球(直径略小于圆管直径),从x坐标轴上的b点由静止释放,小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。(重力加速度g取10m/s2

(1)求匀强电场的电场强度E;
(2)若第二次到达最高点a时,小球对轨道恰好无压力,求磁感应强度B ;
(3)求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,位于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,半径为R,OB沿竖直方向,B处切线水平,圆弧轨道上端A点距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求:

(1)小球刚运动到B点时,对轨道的压力是多少?
(2)小球落地点C到B的水平距离S为多少?
(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B的水平距离S最远?该水平距离的最大值是多少(用H表示)?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为U0,反向电压值为,且每隔T/2变向1次。现将质量为m的带正电,且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T。不计重力的影响,试问:

(1)定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况。
(2)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?
(3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

由于下了大雪,许多同学在课间追逐嬉戏,尽情玩耍,而同学王清和张华却做了一个小实验:他们造出一个方形的雪块,让它以一定的初速度从一斜坡的底端沿坡面冲上该足够长的斜坡(坡上的雪已压实,斜坡表面平整),发现雪块能沿坡面最大上冲3.4 m。已知雪块与坡面间的动摩擦因数为μ=0.1,他们又测量了斜坡的倾角为θ=37º,如图所示。他俩就估测出了雪块的初速度。那么:

(1)请你算出雪块的初速度为多大? (2)请问雪块沿坡面向上滑的时间为多长?
(sin37º="0.6" , cos37º=0.8,g取10 m/s2)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(17分)可视为质点的小球A、B静止在光滑水平轨道上,A的左边固定有轻质弹簧,B与弹簧左端接触但不拴接,A的右边有一垂直于水平轨道的固定挡板P。左边有一小球C沿轨道以某一初速度射向B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一整体D,在它们继续向右运动的过程中,当 D和A的速度刚好相等时,小球A恰好与挡板P发生碰撞,碰后A立即静止并与挡板P粘连。之后D被弹簧向左弹出,D冲上左侧与水平轨道相切的竖直半圆光滑轨道,其半径为,D到达最高点Q时,D与轨道间弹力。已知三小球的质量分别为。取,求:

(1)D到达最高点Q时的速度的大小;
(2)D由Q点水平飞出后的落地点与Q点的水平距离s;
(3)C球的初速度的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(13分)如图所示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0,周期为T0.A行星的半径为r0,其表面的重力加速度为g,不考虑行星的自转.

⑴中央恒星O的质量是多大?
⑵若A行星有一颗距离其表面为h做圆周运动的卫星,求该卫星的线速度大小。(忽略恒星对卫星的影响)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一固定绝缘挡板,轨道所在空间存在水平向左、E=4×102N/C的匀强电场。一个质量m=0.2kg、带电荷量q=5.0×10-5C的滑块(可视为质点),从轨道上与挡板相距x1=0.2m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动。当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.1m的Q点,滑块第一次速度减为零。若滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,求:

(1)滑块由静止释放时的加速度大小a;
(2)滑块从P点第一次达到挡板时的速度大小v;
(3)滑块与挡板第一次碰撞的过程中损失的机械能ΔE。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,求:

(1)小球通过最高点A时的速度vA.
(2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力.

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