【題目】靜止在水平面上的小車(chē)固定在剛性水平輕桿的一端，桿的另一端通過(guò)小圓環(huán)套在豎直光滑的立柱上。每當(dāng)小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)上的彈簧槍就會(huì)沿垂直于輕桿的水平方向自動(dòng)發(fā)射一粒彈丸，然后自動(dòng)壓縮彈簧并裝好一粒彈丸等待下次發(fā)射，直至射出所有彈丸。下圖為該裝置的俯視圖。已知每粒彈丸的質(zhì)量為 m，未裝彈丸時(shí)的小車(chē)質(zhì)量為M（包括彈簧槍質(zhì)量）�，F(xiàn)給小車(chē)裝上n粒彈丸，每次發(fā)射彈丸釋放的彈性勢(shì)能為E，發(fā)射過(guò)程時(shí)間極短；小車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑為L，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的阻力作用、阻力大小為小車(chē)對(duì)地面壓力的k倍，其它阻力忽略不計(jì)，重力加速度為 g。

(1)求第一粒彈丸被射出時(shí)小車(chē)的速度大小；

(2)整個(gè)過(guò)程中輕桿未被拉斷，求輕桿所受拉力的最大值；

(3)求整個(gè)過(guò)程中小車(chē)做圓周運(yùn)動(dòng)的總路程

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）發(fā)射第一粒彈丸，由動(dòng)量和能量守恒得

聯(lián)立解得

（2）設(shè)某次發(fā)射后，車(chē)上有顆彈丸，則

整理得

可知時(shí)桿拉力最大，即發(fā)射最后一顆彈丸后，輕桿承受的拉力最大。

此時(shí)輕桿對(duì)車(chē)的最大拉力

由牛頓第三定律得，輕桿所受拉力的最大值為

（3）發(fā)射彈丸后，車(chē)上有（，，……，2，1，0）顆彈丸時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)路程為，

有

得

最大總路程

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，長(zhǎng)度之比為1：2的A、B兩木塊并排固定在水平地面上，一顆子彈以速度v0水平射入。若子彈在木塊中做勻減速運(yùn)動(dòng)且穿過(guò)B木塊后速度恰好為零，則（ ）

A. 穿過(guò)A、B木塊所用時(shí)間之比為

B. 穿過(guò)A、B木塊所用時(shí)間之比為

C. 射入A、B木塊時(shí)的速度之比為3 ：2

D. 射入A、B木塊時(shí)的速度之比為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)航空航天技術(shù)已居于世界前列。如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器的張角為θ。已知萬(wàn)有引力常量G，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.軌道半徑越大，周期越小B.若測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度

C.若測(cè)得周期和張角，可得到星球的質(zhì)量D.若測(cè)得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為探究小燈泡的電功率 P 和電壓 U 的關(guān)系，某同學(xué)測(cè)量小燈泡的電壓 U 和電流 I，利用 P=UI 得到電功率。實(shí)驗(yàn)可選用的器材有：

電池（電動(dòng)勢(shì)為 12 V，內(nèi)阻不計(jì)）；小燈泡（3.0V，1.8W）；

電壓表（量程為 0~3 V，內(nèi)阻約 3 kΩ）；電流表（量程為 0~0.6A，內(nèi)阻約 0.15Ω）； 滑動(dòng)變阻器（最大阻值為 10Ω）；定值電阻（10Ω、20Ω 和 50Ω）； 電鍵、導(dǎo)線若干。

(1)準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如圖甲所示。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整_______。

(2)在 10Ω、20Ω 和 50Ω 的定值電阻中，電阻 R1應(yīng)選_______Ω 的定值電阻。

(3)處理數(shù)據(jù)后將 P、U2 描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，如圖乙所示。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫(huà)出 P-U2 圖線________， 并說(shuō)明各點(diǎn)不在一條直線上的原因：___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)、電阻可以忽略的矩形金屬框架abcd水平放置，ad與 bc之間的距離為 L=1m，定值電阻阻值 R1=R2=2.0Ω。垂直于框架放置一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻 r=1.0Ω 的金屬棒ef，距離框架左側(cè)x=0.5m，棒ef與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2。

(1)若在abcd區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某時(shí)刻開(kāi)始磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化，變化的規(guī)律為B12t（T），保持電鍵 S斷開(kāi)，則需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)體棒ef開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

(2)若保持(1)問(wèn)中棒ef剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，閉合電鍵 S，同時(shí)對(duì)ef施加一水平向右的恒定拉力F=4N，求此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路消耗的最大電功率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】請(qǐng)從下列器材中選擇部分器材測(cè)量電壓表的內(nèi)阻和電源的電動(dòng)勢(shì)：

i.待測(cè)電壓表：量程，內(nèi)阻約幾千歐姆

ii.待測(cè)電源:電動(dòng)勢(shì)約6~7V，內(nèi)阻不計(jì)

iii.微安表：量程，內(nèi)阻

IV.電阻箱:0~9999.99Ω

V .單刀開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

(1) 請(qǐng)將所需的器材接入實(shí)物電路__________。

(2)連線完成以后,閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電壓表指針指向滿偏時(shí)，讀取電阻箱的電阻為R1=2000.00Ω;當(dāng)電壓表指針指向半偏時(shí)，讀取電阻箱的電阻為R2=6000.00Ω。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為______,電源電動(dòng)勢(shì)為______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于速度、速度改變量、加速度，正確的說(shuō)法是(　　)

A.物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量很大，它的加速度一定很大

B.某時(shí)刻物體的速度為零，其加速度一定為零

C.速度很大的物體，其加速度可以很小，但不可以為零

D.某物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)，加速度在變大，但其速度在變小的情況

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、小車(chē)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有______

A．電壓合適的交流電源 B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺 D．秒表 E．天平

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列做法正確的是 ________

A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)

B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源

C．將接好紙帶的小車(chē)停在靠近滑輪處

D．將接好紙帶的小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

（3）通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)跡不均勻，下列判斷正確的是________

A．點(diǎn)跡密集的地方說(shuō)明振針打點(diǎn)速度較大

B．點(diǎn)跡密集的地方說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的速度較大

C．點(diǎn)跡不均勻說(shuō)明物體做變速運(yùn)動(dòng)

D．點(diǎn)跡不均勻說(shuō)明相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔不同

（4）圖示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，按時(shí)間順序取A、B、C、D、E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖所示。

①由紙帶可判定小車(chē)做_________________ 運(yùn)動(dòng)

②當(dāng)打計(jì)數(shù)點(diǎn)D時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速率為___ m/s；小車(chē)的加速度大小為___ m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的電路做“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U—I圖象，由于實(shí)驗(yàn)中使用的電表不是理想電表，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響，關(guān)于該同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量值誤差的分析正確的是 ( )

A.由于電壓表的分流作用，使得內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值

B.由于電壓表的分流作用，使得內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值

C.由于電流表的分壓作用，使得內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值

D.由于電流表的分壓作用，使得內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值

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