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14.如圖所示,14豎直圓弧軌道與水平板組合成一體,其質(zhì)量M=4kg,半徑R=0.25m,一輕質(zhì)彈簧右端固定在平板上,彈簧的原長(zhǎng)正好等于水平板的長(zhǎng)度.組合體放在水平地面上并與左側(cè)豎直墻壁緊挨在一起.將質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧軌道上端以初速度v0=2m/s釋放,物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸并壓縮彈簧.已知小物塊與水平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,彈簧的最大壓縮量x=0.2m,其它接觸面的摩擦均不計(jì),重力加速度g取10m/s2.求:

(1)小物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能.

分析 (1)小物塊從圓弧軌道上端到圓弧軌道最低點(diǎn)的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求出小物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度,再由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求對(duì)軌道的壓力;
(2)小物塊壓縮彈簧后,平板向右作加速運(yùn)動(dòng),物塊作減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩者速度時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大.根據(jù)動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出彈簧的最大彈性勢(shì)能.

解答 解:(1)小物塊從圓弧軌道上端到圓弧軌道最低點(diǎn)的過程機(jī)械能守恒,則有:
  12mv02+mgR=12mv2
小物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律有:FNmg=mv2R
聯(lián)立解得 FN=46N
根據(jù)牛頓第三定律,小物塊對(duì)軌道的壓力FN=46N,豎直向下.
(2)自小物塊接觸彈簧到彈簧壓縮最短的過程中,取向右為正方向,小物塊、彈簧、組合體組成的系統(tǒng):
由動(dòng)量守恒定律得 mv=(m+M)v′
由能量守恒定律得 12mv2=12m+Mv2+Q+EP
又 Q=μmgx
解得:Ep=3.2J
答:
(1)小物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為46N,方向豎直向下;
(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能是3.2J.

點(diǎn)評(píng) 分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程,把握彈性勢(shì)能最大的條件:速度相同是正確解題的關(guān)鍵,分析清楚運(yùn)動(dòng)過程后,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中.金屬導(dǎo)體a、b、c、d在長(zhǎng)度、橫截面、材料三個(gè)因素方面,b、c、d跟a相比,分別只有一個(gè)因素不同:b與a長(zhǎng)度不同,c與a橫截面積不同,d與a材料不同.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的三種方案:

(1)在上述三種方案中,方案3(填“方案1”、“方案2“或“方案3”)不需要得出電阻的具體數(shù)值,能夠直接定量探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系;
(2)用多用電×1歐姆檔粗測(cè)導(dǎo)體a的阻值,指針位置如圖所示,則阻值為9Ω.
(3)上述方案中的滑動(dòng)變阻器均采用限流式,現(xiàn)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器:R1:0~20Ω;R2:0~2kΩ,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用R1.(填“R1”或“R2”)
(4)利用方案2,測(cè)得金屬導(dǎo)體d的有關(guān)數(shù)據(jù):長(zhǎng)度100.00cm,直徑0.25mm,電壓2.42V,電流0.23A,則其電阻率為5.2×10-7Ω•m.(保留兩位有效數(shù)字,不要漏寫單位)
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.若宇航員在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處,以相同的速率平拋一物體,它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為3:2,已知地球質(zhì)量是該行星質(zhì)量的9倍,地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,下述分析正確的是(  )
A.該行星半徑為23R
B.該行星表面的重力加速度為2g3
C.宇航員在該行星表面上向上跳起的最大高度是他在地球表面的94
D.宇航員在該行星表面所受引力是他在地球表面所受地球引力的29

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,P質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的位移為10cm,振幅為20cm.P質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過115s第一次到達(dá)波峰,求:
(i)P質(zhì)點(diǎn)的位移y與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系;
(ii)該簡(jiǎn)諧橫波的波速.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其線速度大小為v.假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力,物體靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N.忽略該行星自轉(zhuǎn)的影響,已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為( �。�
A.mv4GNB.mv2GNC.Nv2GmD.Nv4Gm

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道是個(gè)橢圓,公轉(zhuǎn)周期為T0,其近日點(diǎn)到太陽的距離為a,遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽的距離為b,半短軸的長(zhǎng)度為c,如圖所示.若太陽的質(zhì)量為M,萬有引力常量為G,忽略其他行星對(duì)它的影響,則( �。�
A.冥王星從A→B→C的過程中,機(jī)械能逐漸增大
B.冥王星從A→B所用的時(shí)間等于T04
C.冥王星從B→C→D的過程中,萬有引力對(duì)它先做正功后做負(fù)功
D.冥王星在B點(diǎn)的加速度為4GMba2+4c2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖是法拉第研究電磁感應(yīng)用過的線圈.為了透徹研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第做了許多實(shí)驗(yàn),并概括了可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種類型:變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體.假設(shè)用條形磁鐵在右圖線圈中抽插的方法來產(chǎn)生感應(yīng)電流,并將一零刻度位于表盤中央的靈敏電流計(jì)接在線圈兩端構(gòu)成閉合回路,下列說法正確的是(  )
A.其它條件相同,線圈環(huán)越大,感應(yīng)電流越大
B.其它條件相同,線圈環(huán)越小,電磁感應(yīng)現(xiàn)象越明顯
C.如果采用磁鐵不動(dòng),線圈移動(dòng)的方法,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流
D.線圈套住條形磁體,二者同方向運(yùn)動(dòng),一定不能產(chǎn)生感應(yīng)電流
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚敐澶婄闁挎繂鎲涢幘缁樼厱闁靛牆鎳庨顓㈡煛鐏炲墽娲存鐐达耿閹崇娀顢楁径瀣撴粓姊绘担瑙勫仩闁告柨绉堕幑銏ゅ礃椤斿槈锕傛煕閺囥劌鐏犻柛鎰ㄥ亾婵$偑鍊栭崝锕€顭块埀顒傜磼椤旂厧顣崇紒杈ㄦ尰閹峰懘骞撻幒宥咁棜婵犵數濮伴崹鐓庘枖濞戙埄鏁勯柛鏇ㄥ幗瀹曟煡鏌涢埄鍐姇闁绘挸绻橀弻娑㈩敃閿濆洨鐣洪梺闈╃稻濡炰粙寮诲☉銏℃櫜闁告侗鍠涚涵鈧紓鍌欐祰妞村摜鏁敓鐘茬畺闁冲搫鎳忛ˉ鍫熺箾閹寸偛绗氶柣搴濆嵆濮婄粯鎷呴崨濠冨創闂佹椿鍓欓妶绋跨暦娴兼潙鍐€妞ゆ挾濮寸粊锕傛⒑绾懏褰х紒鐘冲灩缁鈽夐姀鈾€鎷婚梺鍓插亞閸犳捇鍩婇弴鐔翠簻闁哄倸鐏濋顓熸叏婵犲嫮甯涢柟宄版嚇瀹曘劍绻濋崒娑欑暭婵犵數鍎戠徊钘壝洪敃鈧—鍐╃鐎n偅娅滈梺缁樺姈濞兼瑧娆㈤悙鐑樼厵闂侇叏绠戦崝锕傛煥閺囩偛鈧綊鎮¢弴銏$厸闁搞儯鍎辨俊濂告煟韫囨洖校濞e洤锕、鏇㈡晲韫囨埃鍋撻崸妤佺厸閻忕偛澧藉ú鎾煃閵夘垳鐣垫鐐差儏閳规垿宕堕埡鈧竟鏇犵磽閸屾艾鈧绮堟笟鈧、鏍川椤栨稑搴婇梺鍦濠㈡﹢鎮″鈧弻鐔告綇妤e啯顎嶉梺绋匡功閸忔﹢寮婚妶鍥ф瀳闁告鍋涢~顐︽⒑閸涘﹥鐓ラ柟璇х磿閹广垹鈽夊锝呬壕婵炴垶鐟$紓姘舵煟椤撴粌鈧洟婀佸┑鐘诧工缁ㄨ偐鑺辩紒妯镐簻闁哄浂浜炵粙鑽ょ磼缂佹ḿ绠撴い顐g箞椤㈡﹢鎮㈤崜韫埛闂傚倸鍊烽懗鍓佸垝椤栨稓浠氶梺璇茬箰缁绘垿鎮烽埡浣烘殾闁规壆澧楅崐鐑芥煟閹寸們姘跺箯濞差亝鐓熼幖绮瑰墲鐠愨€斥攽椤旂偓鏆┑鈩冩尦瀹曟﹢鍩¢埀顒傛崲閸℃稒鐓熼柟閭﹀幗缂嶆垶绻涢幖顓炴灍妞ゃ劊鍎甸幃娆忣啅椤旂厧澹夋俊鐐€ф俊鍥ㄦ櫠濡ゅ懎绠氶柡鍐ㄧ墛閺呮煡鏌涢妷鈺婃閹兼潙锕濠氬磼濞嗘帒鍘$紓渚囧櫘閸ㄨ泛鐣峰┑瀣櫇闁稿本姘ㄩˇ顓炩攽閻愬弶顥為柟绋挎憸缁牊寰勯幇顓犲帾闂佸壊鍋呯换鍐夐幘瓒佺懓饪伴崟顓犵厑闂侀潧娲ょ€氫即鐛Ο鍏煎磯闁烩晜甯囬崹浠嬪蓟濞戞鐔兼惞鐟欏嫭鍠栨俊鐐€戦崝濠囧磿閻㈢ǹ绠栨繛鍡樻尭缁犵敻鏌熼悜妯诲鞍妞ゆ柨瀚板娲礈瑜忕敮娑㈡煟濡ゅ啫鈻堢€殿喛顕ч埥澶娢熼柨瀣垫綌闂備礁鎲¢〃鍫ュ磻閻愮儤鍊堕柛顐ゅ枔缁犻箖鎮楅悽鐧诲綊顢撳畝鍕厱婵炲棗绻愰弳娆愩亜椤愩垻绠婚柟鐓庣秺瀹曠兘顢橀悪鍛簥濠电姵顔栭崰妤呫€冮崨顓囨稑鈻庨幘鏉戜患闂佸壊鍋呭ú姗€鍩涢幋鐘电=濞达絿娅㈡笟娑欑箾閸喐顥堥柡灞诲姂瀵挳濡搁妶澶婁粣闂備胶绮笟妤呭窗濞戞氨涓嶆繛鎴炃氬Σ鍫熺箾閸℃ê鐏ュ┑顔芥倐閺岋絾鎯旈敍鍕殯闂佺ǹ楠稿畷顒冪亱閻庡厜鍋撻柛鏇ㄥ亞椤斿棗鈹戦悙鍙夆枙濞存粍绻堥崺娑㈠箣閿旂晫鍘卞┑鐐村灦閿曨偊宕濋悢铏圭<闁绘ǹ娅曞畷宀勬煙椤旂瓔娈旀い顐g箞閹剝鎯旈敍鍕綁闂傚倷娴囧銊х矆娴h櫣鐭撻柣鐔煎亰閸ゆ洘銇勯弴妤€浜鹃悗瑙勬礃鐢帡銈导鏉戞そ闁告劦浜滅花銉╂⒒閸屾艾鈧绮堟笟鈧獮鏍敃閵堝棗浠忓銈嗗姧缁犳垹澹曢崸妤佺厵闁诡垱婢樿闂佺ǹ顑傞弲婊呮崲濞戞﹩鍟呮い鏃囧吹閸戝綊姊虹紒妯诲鞍缂佸鍨垮﹢渚€姊洪幐搴g畵闁瑰啿绻橀獮澶愬箹娴e憡鐎梺鍓插亝閹﹪寮崼鐔蜂汗闂傚倸鐗婄粙鎰垝鐠鸿 鏀介柣鎰级閳绘洟鏌涘▎蹇撴殻濠碘€崇摠缁楃喖鍩€椤掆偓椤曪絾绂掔€e灚鏅i梺缁樺姍濞佳囩嵁閹扮増鈷掑ù锝呮啞閸熺偤鏌涢弮鈧崹鍨暦濠靛棭鍚嬪璺侯儏閳ь剙鐖奸弻娑㈩敃閻樻彃濮曢梺绋匡功閺佸骞冨畡鎵虫瀻闊洦鎼╂禒鍓х磽娴f彃浜鹃梺鍛婂姀閺傚倹绂嶅⿰鍫熺厪濠电偛鐏濋崝鐢告椤掑澧い銊e劦閹瑧鎷犺閸氼偊鎮楀▓鍨灆缂侇喗鐟╅妴浣割潨閳ь剟骞冨▎鎾搭棃婵炴垶岣块鍥⒒閸屾艾鈧绮堟笟鈧獮澶愭晸閻樿尙顦梺纭呮彧缁犳垹绮堟径鎰婵烇綆鍓欐俊鑲╃棯閹呯Ш闁哄被鍔戦幃銈夊磼濞戞﹩浼�

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,在光滑的水平面上有兩輛小車A、B,A、B中間用輕細(xì)線連接,細(xì)線呈松弛狀態(tài),在小車A上放有一滑塊C,A、B、C三者的質(zhì)量均為m,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給小車B一初速度v0,最終三者以共同速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng).求滑塊C在小車A上滑動(dòng)的過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量.(細(xì)線未斷裂,空氣阻力不計(jì))

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,斜面體A上的物塊P,用平行于斜面體的輕彈簧栓接在擋板B上,在物塊P上施加水平向右的推力,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說法正確的是( �。�
A.物塊P與斜面之間一定存在摩擦力B.輕彈簧可能拉長(zhǎng)
C.地面對(duì)斜面體A一定存在摩擦力D.若增大推力,則彈簧彈力一定減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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