【題目】如圖所示，半徑為R的光滑半圓形軌道CDE在豎直平面內(nèi)與光滑水平軌道AC相切于C點(diǎn)，水平軌道AC上有一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧自由端B與軌道最低點(diǎn)C的距離為4R，現(xiàn)用一個(gè)小球壓縮彈簧（不拴接），當(dāng)彈簧的壓縮量為l時(shí)，釋放小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中恰好通過半圓形軌道的最高點(diǎn)E；之后再次從B點(diǎn)用該小球壓縮彈簧，釋放后小球經(jīng)過BCDE軌道拋出后恰好落在B點(diǎn)，已知彈簧壓縮時(shí)彈性勢(shì)能與壓縮量的二次方成正比，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，求第二次壓縮時(shí)彈簧的壓縮量。

【答案】

【解析】

試題分析：設(shè)第一次壓縮量為時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為。

釋放小球后彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，設(shè)小球離開彈簧時(shí)速度為v1

由機(jī)械能守恒定律得

設(shè)小球在最高點(diǎn)E時(shí)的速度為v2，由臨界條件可知，解得

由機(jī)械能守恒定律可得

以上幾式聯(lián)立解得

設(shè)第二次壓縮時(shí)彈簧的壓縮量為x，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為

小球通過最高點(diǎn)E時(shí)的速度為v3，由機(jī)械能守恒定律可得

小球從E點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

解得，解得

由已知條件可得，代入數(shù)據(jù)解得。

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：

【題目】如圖所示，A、B、C三個(gè)物塊重均為100N，小球P重40N，作用在物塊B的水平力F=20N，整個(gè)系統(tǒng)靜止，則（ ）

A. A和B之間的摩擦力是20N

B. B和C之間的摩擦力是20N

C. 物塊C受4個(gè)力作用

D. C與桌面間摩擦力為20N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】歷史上很多物理學(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)，下面有關(guān)描述符合物理學(xué)史實(shí)的是

A. 麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，開創(chuàng)了現(xiàn)代通信技術(shù)

B. 愛因斯坦創(chuàng)立了狹義相對(duì)論，顛覆了人類固有的時(shí)空觀

C. 查德威克發(fā)現(xiàn)了電子，揭開了人類探究原子結(jié)構(gòu)的序幕

D. 德布羅意提出能量子假說，一舉解決了經(jīng)典理論在黑體輻射上遇到的困難

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列加下劃線的單位，屬于國(guó)際單位制中的基本單位的是

A. 某人2017年1月加入螞蟻森林的環(huán)保大軍，全年為地球減少了23.3kg二氧化碳排放

B. 2018年1月3日，小馬共享單車騎行5.28km

C. 某新能源汽車電池充電80%僅需45min

D. 全新的iPhone X的超視網(wǎng)膜顯示屏大小是5.8 in（英寸）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載人航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是（ ）

A. 飛船在軌道1的運(yùn)行周期大于在軌道2的運(yùn)行周期

B. 飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C. 飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

D. 飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻，，，電容器電容C=4μF，開關(guān)S原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān)S到電路穩(wěn)定，則

A．S斷開時(shí)電容器的電壓為3V

B．S斷開時(shí)電容器a極板帶負(fù)電

C．S合上電路穩(wěn)定后電容器b極板帶負(fù)電

D．從S斷開到合上開關(guān)S且電路穩(wěn)定后，流過電流表的電量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三個(gè)同樣的帶電粒子（不計(jì)重力）同時(shí)從同一位置沿同一方向垂直于電場(chǎng)線射入平行板電容器間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡分別用a、b、c標(biāo)出，不考慮帶電粒子間的相互作用，下列說法中正確的是

A．當(dāng)b飛離電場(chǎng)的同時(shí)，a剛好打在下極板上

B．b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)

C．進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c的速度最大，a的速度最小

D．在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程中c的動(dòng)能增加最小，a、b動(dòng)能增加量相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是

A. 為了解釋光電效應(yīng)規(guī)律，愛因斯坦提出了光子說

B. 在完成a粒子散射實(shí)驗(yàn)后，盧瑟福提出了原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)

C. 瑪麗·居里首先發(fā)現(xiàn)了放射現(xiàn)象

D. 在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中，查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體

B. 固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)

C. 由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體

D. 在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體

E. 在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變

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