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如图所示,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m 的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为Ep,且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:

(1)物块被弹簧反弹后恰能通过B点时的速度大小;

(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力FN的大小;


(3)物块从A处开始下滑时的初速度大小v0.


( 1)由题意可知,物块在B点满足:    (1分)

(1分)

(2)物块由C点到B点机械能守恒:(2分)

在C点:(2分)

由以上三式联立可得 ( 1分)

由牛顿第三定律可知,物块对轨道最低点C的压力

(3)设弹簧的最大压缩量为d,由能量守恒定律可得:(2分)

对物块由A点下滑到弹簧达最大压缩量的过程应用能量守恒定律可得:

(2分)

解得:(1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


下述说法正确的是(  )

 

A.

根据E=,可知电场中某点的场强与电场力成正比

 

B.

根据E=,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比

 

C.

根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强

 

D.

电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹

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科目:高中物理 来源: 题型:


足球以1.0m/s的速度水平飞向墙壁,碰到墙壁经0.1s后以0.8m/s的速度沿同一直线反弹回来,足球在与墙壁碰撞的过程中的平均加速度为(  )

 

A.

2m/s2,方向垂直墙壁向里

B.

2m/s2,方向垂直墙壁向外

 

C.

18m/s2,方向垂直墙壁向里

D.

18m/s2,方向垂直墙壁向外

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科目:高中物理 来源: 题型:


一个排球在A点被竖直抛出时动能为20J,上升到最大高度后,又回到A点,动能变为12J,设排球在运动中受到的阻力大小恒定,则

A.上升到最高点过程重力势能增加了20J

B.从最高点回到A点过程克服阻力做功4J

C.上升到最高点过程机械能减少了8J

D.从最高点回到A点过程重力势能减少了12J

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科目:高中物理 来源: 题型:


在“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)下面叙述正确的是 _________ 

A.用天平称出重物的质量

B.选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带

C.应先通电再释放纸带

D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上

(2)选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、 B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交变电流,用分度值为1mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.这三个数据中不符合有效数字要求的_________cm,应该写成           cm.

(3)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1kg,根据以上数据计算,当打点针打到B点时,重物的重力势能比开始下落时减少了_______J,这时它的动能是_______J,由此得到的结论是_________.(g取9.8m/s2,保留三位小数)

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如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆档,再将电表的表笔与一光敏电阻的两端相连,此时表笔的指针恰在表的中央,若用黑纸把光敏电阻包住,电表指针将向

A.左偏

B.右偏

C.不偏

D.不能确定

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图是单摆做阻尼振动的振动图线,说法正确的是

A.振动过程中周期变小

B.振动过程中周期不变

C.摆球A时刻的势能等于B时刻的势能

D.摆球A时刻的动能等于B时刻的动能

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,有一矩形区域abcd,水平边长s=,竖直边长h=1m。当该区域只存在大小为E=10N/C、方向竖直向下的匀强电场时,一比荷为的正粒子由a点沿ab方向以速率v0进入该区域,粒子运动轨迹恰好通过该区域的几何中心。当该区域只存在匀强磁场时,另一个比荷也为的负粒子由c点沿cd方向以同样的速率v0进入该区域,粒子运动轨迹也恰好通过该区域的几何中心。不计粒子的重力,则

A.粒子进入矩形区域时的速率v0

B.磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外

C.正、负粒子各自通过矩形区域所用时间之比为

D.正、负粒子各自离开矩形区域时的动能相等

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 “验证机械能守恒定律”的实验装置如右图所示采用重物自由下落的方法:

(1)实验中,下面哪种测量工具是必需的________。

A.天平                                B.直流电源

C.刻度尺                                          D.秒表

(2)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度g=9.80 m/s2,所用重物的质量为200 g。实验中选取一条符合实验要求的纸带如下图所示,O为纸带下落的起始点,ABC为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用vB2=2gxOB,乙同学用vB,其中所选方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)同学,由此求得打B点重物速度=______m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)实验中,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是____________________________________________________________。

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