【題目】如圖所示，水平軌道左端固定一輕彈簧，彈簧右端可自由伸長到O點，軌道右端與一光滑豎直半圓軌道相連，圓軌道半徑R=0.5m，圓軌道最低點為C，最高點為D。在直軌道最右端放置小物塊N，將小物塊M靠在彈簧上并壓縮到P點，由靜止釋放，之后與N發(fā)生彈性正碰，碰后N恰能通過圓軌道最高點D。已知物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)均為0.5，M的質(zhì)量為2kg，N的質(zhì)量為4kg，OP=0.5m，OC=1.5m，重力加速度g=10m/s2

(1)求N剛進入圓軌道時對軌道的壓力；

(2)求將彈簧壓縮到P點時彈簧具有的彈性勢能；

(3)若將M與彈簧栓接，將物塊N靠在M上，壓縮彈簧到P點后由靜止釋放，求N最終停在什么位置？

【答案】(1)240N，方向豎直向下；(2)76.25J；(3)距離C點0.54m處

【解析】

(1)物塊N在D點

物塊N碰后速度為v2，由圓軌道C點到D過程機械能守恒

在圓軌道最低點時C時對軌道的壓力最大

解得

FNm=240N

根據(jù)牛頓第三定律壓力方向豎直向下

(2)物塊M與N碰前速度為v0，碰后速度為v1，由動量守恒

mv0=mvl+Mv2

碰撞過程機械能守恒

彈簧彈開到碰前過程

解得

Ep=76.25J

(3)若物塊M、N靠在一起釋放，則兩者在O點分離，分離時的速度為v

分離后物塊N到達C點速度為vC

假設物塊沿圓周上滑不超過圓周處

解得

h=0.27m＜R

故物塊不能到達圓周最高點，將沿圓周滑回

解得

x=0.54m

滑塊停在距離C點0.54m處

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圖的應數(shù)些為n1:n2=2:1，輸人端接在 (V)的交流電源上，R1為電阻箱，副線圈連在電路中的電阻R=10Ω，電表均為理想電表。下列說法正確的是( )

A. 當R1=0時，電壓表的讀數(shù)為30V

B. 當R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V 5W”的燈泡，燈泡能夠正常發(fā)光

C. 當R1=10Ω時，電流表的讀數(shù)為1.2A

D. 當R1=10Ω時，電壓表的讀數(shù)為6V

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A.乙加速時間與減速時間相同

B.甲做勻減速運動直到停止

C.乙最終停在甲中點

D.乙最終停在距甲右端處

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B. A點的電場強度小于B點的電場強度

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C. φN＜φM＜0 D. φM＞φN＞0

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【題目】如圖所示，實線表示電場線，虛線表示帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，a，b是運動軌跡上的兩點，可以判定（ ）

A. 粒子在a點的速度大于在b點的速度

B. 粒子在a點的加速度小于在b點的加速度

C. 粒子一定帶負電

D. 粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能

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A. 帶電粒子帶正電

B. 電勢能先減小后增大

C. 速率先減小后增大

D. 粒子在c點電勢能大于在e點電勢能

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A. 這只船不可能垂直于河岸抵達正對岸

B. 這只船對地的速度一定是5m/s

C. 過河時間可能是6s

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A．甲為電壓傳感器，R的作用是保護電路

B．甲為電壓傳感器，R1的作用是保護電路

C．乙為電壓傳感器，R的作用是保護電路

D．乙為電壓傳感器，R1的作用是保護電路

（2）實驗測得電池①的路端電壓U與電流I的擬合曲線如圖b．中①圖線所示，由此得到電池①的電源電動勢E1=_______V，內(nèi)阻r1=______Ω；

（3）改用電池②，重復上述實驗方法，得到圖b．中的圖線②。用阻值相同的兩個定值電阻分別與電池①及電池②連接，兩電池的輸出功率相等，則這兩個定值電阻的阻值為________Ω，電池①和電池②的效率η1______η2（選填“>”“=”或“<”）。

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