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如图所示,圆弧轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧拴接静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧轨道上距离水平面高h处由静止释放,与B碰撞后推着B一起运动但与B不粘连。求:

I.弹簧的最大弹性势能;

II.A与B第一次分离后,物块A沿圆弧面上升的最大高度。


解析:I. A下滑与B碰撞前,机械能守恒,3mgh=·3mv12                     (1分)

A与B碰撞,由动量守恒定律,3mv1=4mv2,                                 (2分)

弹簧最短时弹性势能最大,据功能关系可得:EPmax=·4mv22,             (2分)

解得:EPmax=9mgh/4。                                             ——(1分)

据题意,AB分离时A的速度大小为v2, A与B分离后沿圆弧面上升到最高点的过程中,由机械能守恒定律,3mgh’=·3mv22,            (2分)

解得:h’=9h/16.                   ——(1分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


 “嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日1点30分在西昌卫星发射中心发射,将实现“落月”的新阶段。若已知引力常量G,月球绕地球做圆周运动的半径r1、周期T1,“嫦娥三号”探月卫星绕月球做圆周运动的环月轨道(见图)半径r2、周期T2,不计其他天体的影响,则根据题目条件可以(     )

A.求出“嫦娥三号”探月卫星的质量   

B.求出地球与月球之间的万有引力

C.求出地球的密度                  

 D.得出

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,x=4cm处的质点P恰在平衡位置,虚线是这列波在t=0.2 s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8 m/s,则下列说法正确的是( )

A.这列波可能是沿x轴正方向传播的

B.质点P在t=0时刻速度方向沿y轴正方向

C.质点P在0.6s时间内经过的路程为0.32m

D.质点P在t=0.4s时刻速度方向与加速度方向相同

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,R1=20 Ω,R2=30Ω,C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示,则(      )

A.交流电的频率为0.02 Hz

B.原线圈输入电压的最大值为200 V www.ks5u.com

C.电阻R2的电功率约为6.67 W www.ks5u.com

D.通过R3的电流始终为零

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如图所示,长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置,上端管口水平,且水平部分管口长度忽略不计,质量为m的小球可在直管内自由滑动,用一根轻质光滑细线将小球与另一质量为M的物块相连,M=3m。开始时小球固定于管底,物块悬挂于管口,小球、物块均可视为质点。将小球释放,小球在管口的转向过程中速率不变。试求:

(1)物块落地前瞬间的速度大小;

(2)小球做平抛运动的水平位移;(M落地后绳子一直松弛)

(3)有同学认为,若取M=km,则k足够大时,能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长l,请通过计算判断这种说法是否正确。

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如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时AB静止;现用力F沿斜面向上推A,但 AB仍未动。则施力F后,下列说法正确的是

  A.AB之间的摩擦力一定变大            

  B.B与墙面的弹力可能不变

  C.B与墙之间可能没有摩擦力                    

  D.弹簧弹力一定不变

 


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科目:高中物理 来源: 题型:


如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场。从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内。结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区。已知带电粒子电量为q,质量为m,重力不计。求:

(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1

(2)粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向;

(3)从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点,求该粒子经过点的速度大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体AB的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足够长,如果,求:

(1) 物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值。

(2)系统在由静止释放后的运动过程中,物体CB的拉力。

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科目:高中物理 来源: 题型:


一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束光线如图所示平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后又从竖直面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为R/2。求出射角θ。

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