Processing math: 100%
11.如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在B點相接,軌道半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)將輕質(zhì)彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體水平向右運動至某一速度時脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點進入軌道瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍,之后向上運動到達C點時對軌道的壓力大小為0.5mg.求:
(1)彈簧被壓縮時的最大彈性勢能EP;
(2)物體從B點運動至C點過程中克服摩擦阻力做的功Wf;
(3)物體離開C點后落回水平面AB時的動能Ek

分析 (1)根據(jù)牛頓第二定律得出B點的速度,結(jié)合能量守恒定律求出物體在A點時的彈簧的彈性勢能.
(2)物體恰好通過最高點C,根據(jù)牛頓第二定律求出C點的速度,通過動能定理求出物體從B點運動至C點的過程中克服摩擦阻力做的功Wf
(3)物體離開C后做平拋運動,由機械能守恒定律求Ek

解答 解:(1)設(shè)物體在B點的速度為vB,所受彈力為FNB,
則有:FNB-mg=mv2BR,又FNB=8mg
由能量守恒定律可知:彈性勢能 Ep=12mvB2=3.5mgR.
(2)設(shè)物體在C點的速度為vC,由題意可知:mg+0.5mg=mv2CR
物體由B點運動到C點的過程中,由動能定理得:
-2mgR-Wf=12mvC2-12mvB2
解得:Wf=0.75mgR.
(3)從C到地過程,由機械能守恒得
  Ek=2mgR+12mvC2=3.5mgR
答:
(1)彈簧被壓縮時的最大彈性勢能EP是3.5mgR.
(2)物體從B點運動至C點過程中克服摩擦阻力做的功Wf是0.75mgR.
(3)物體離開C點后落回水平面AB時的動能Ek是3.5mgR.

點評 本題考查了牛頓第二定律、動能定理和機械能守恒定律的綜合運用,知道圓周運動向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.圖是α粒子散射實驗的結(jié)果示意圖,說法正確的是( �。�
A.湯姆孫的原子模型能很好解釋α粒子散射實驗的結(jié)果
B.該實驗證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里
C.用該實驗測算出,原子核直徑的數(shù)量級為10-15 m
D.該實驗說明了原子中的電子只能在某些軌道上運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,一長為L,質(zhì)量為m的勻質(zhì)柔軟鏈條,放在光滑的水平桌面上,有13懸于桌外,求:放手后鏈條由靜止開始運動至其左端剛要離開桌面的瞬間鐵鏈條的速度是(  )
A.v=13gLB.33gLC.3gLD.v=232gL

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,質(zhì)量均為m平板小車靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量均為2m小孩以3m/s的初速度向右沖上小車,滑行一段后遇質(zhì)量均為3m的障礙,小孩用力推障礙物,最后障礙物沿同一直線方向以3m/s的速度運動,且此過程中人和車沒分開,求:
①小孩沖上小車后滑行速度.
②遇障礙成功脫險后人和車滑行速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,有三個斜面1、2、3,斜面1與2底邊相同,斜面2與3高度相同,同一物體與三個斜面間的動摩擦因數(shù)相同,當(dāng)一物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端時,下列說法正確的是( �。�
A.下滑過程中物體損失的機械能△E3>△E2>△E1
B.下滑過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q1=Q2<Q3
C.到達底端時的速度v1>v2>v3
D.到達底端時的速度v1>v3>v2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.兩根光滑的細桿AC、BC的端點固定在同一豎直圓周上,A點為圓的最高點,BC為圓的一條直徑.現(xiàn)將兩個相同的小環(huán)從A、B兩點同時由靜止釋放,沿AC運動的時間為t1,沿BC運動的時間為t2,則(  )
A.t1<t2B.t1=t2
C.t1>t2D.無法比較t1、t2的大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.一密閉理想氣體等溫膨脹對外做功150J,同時從外界吸熱150J;用分子動理論解釋該氣體壓強變小的原因為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強與分子平均動能和分子數(shù)密度有關(guān).溫度不變,分子平均動能不變,但體積增大,分子數(shù)密度減小,因而壓強變小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板,它的一側(cè)有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強度大小為B=2×10-2T.一個電量q=1.6×10-19C、質(zhì)量為m=1.6×10-27kg的質(zhì)子從平板上狹縫O處以一定的初速度垂直于平板射入磁場區(qū)域,最后到達平板上的P點.已知P到O的距離L=4m,不計重力,求:
(1)質(zhì)子的速度V
(2)質(zhì)子在磁場的時間t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.一個理想變壓器的原線圈有220匝,副線圈有2200匝,如果把原線圈接到10V的蓄電池組上,則副線圈的輸出電壓為0V.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案