【題目】光滑水平平臺AB上有一根輕彈簧，一端固定于墻壁，自然狀態(tài)下另一端恰好在B。平臺B端連接兩個內(nèi)壁光滑、半徑均為R=0.1 m的1/4細(xì)圓管軌道BC和CD。D端與水平光滑地面DE相接。E端通過光滑小圓弧與一粗糙斜面EF相接，斜面與水平面的傾角θ可在0°≤θ≤75°范圍內(nèi)變化（調(diào)節(jié)好后即保持不變）。一質(zhì)量為m=0.3 kg的小物塊將彈簧壓縮至A點(diǎn)，彈簧具有彈性勢能Ep=2.4 J。小物塊（略小于細(xì)圓管道內(nèi)徑）由靜止開始釋放，被彈開后進(jìn)入管道。小物塊與斜面的滑動摩擦因數(shù)為μ=，取g=10 m/s2，不計空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

（1）求物塊過B點(diǎn)時速度的大��；

（2）當(dāng)θ=30°時，求小物塊在EF上滑的最大距離；

（3）求小物塊運(yùn)動的全過程中產(chǎn)生的摩擦熱量Q與θ的關(guān)系式。

【答案】（1）（2）（3）①則當(dāng)0°≤θ≤30°，②當(dāng)30°＜θ≤75°，

【解析】

（1）根據(jù)能量守恒：，解得：

（2）從B到E由動能定理得：，解得：，從E到最大距離處，設(shè)最大距離為L：，解得：

（3）物塊恰好能在斜面上保持靜止：mgsinθ=μmgcosθ，θ=30°

①則當(dāng)0°≤θ≤30°，滑塊在EF上停下后即保持靜止。在EF上滑行過程，設(shè)上滑最大距離L，，，聯(lián)立解得：

②當(dāng)30°＜θ≤75°，滑塊經(jīng)多次往復(fù)運(yùn)動后，最終靜止于E點(diǎn)。產(chǎn)生的摩擦熱量為：從E到停：，解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E，方向平行于該圓所在的平面．在圓上A點(diǎn)有一發(fā)射器，以相同的動能平行于圓面沿不同方向發(fā)射電荷量為+q的粒子，粒子會經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn)，在這些點(diǎn)中，經(jīng)過C點(diǎn)時粒子的電勢能最小，∠α=30°。不計粒子所受的重力和空氣阻力，下列說法正確的是

A. 電場強(qiáng)度的方向垂直AB向上

B. 電場強(qiáng)度的方向沿OC連線向上

C. 粒子在A點(diǎn)垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點(diǎn)．則初動能為

D. 粒子在A點(diǎn)垂直電場方向發(fā)射，若恰能落到C點(diǎn)，則初動能為為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)理想電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是 ：

A. 小燈泡L3變亮，L1、L2變暗

B. 小燈泡L1、L3變暗，L2變亮

C. ΔU1<ΔU2

D. ΔU1>ΔU2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器。

（1）如下圖1所示為某同學(xué)設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點(diǎn)1、2、3接通，從而實(shí)現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是（_________）。（選填選項前面的字母）

A．當(dāng)S接觸點(diǎn)1時，多用電表處于測量電流的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

B．當(dāng)S接觸點(diǎn)2時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

C．當(dāng)S接觸點(diǎn)2時，多用電表處于測量電阻的擋位，其中接線柱B接的是黑表筆

D．當(dāng)S接觸點(diǎn)3時，多用電表處于測量電壓的擋位，其中接線柱B接的是紅表筆

圖1 圖2

（2）用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測量時，指針在表盤的位置如圖2所示。

A．若所選擋位為直流50mA擋，則示數(shù)為_______mA。

B．若所選擋位為電阻×10Ω擋，則示數(shù)為_______；

（3）用表盤為圖2所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序逐一寫出步驟的序號：（________________）。

A．將紅表筆和黑表筆接觸

B．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置

C．把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置

D．調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用導(dǎo)線繞一圓環(huán)，環(huán)內(nèi)有一用同樣導(dǎo)線折成的內(nèi)接正方形線框，圓環(huán)與線框絕緣，如圖1所示。圓環(huán)的半徑R=2 m，導(dǎo)線單位長度的電阻r0=0.2 Ω/m。 把它們放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圓環(huán)平面（紙面）向里。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化如圖2所示。求：

（1）正方形產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；

（2）在0~2.0 s內(nèi)，圓環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）若不知道圓環(huán)半徑數(shù)值，在0~2.0 s內(nèi)，導(dǎo)線圓環(huán)中的電流與正方形線的電流之比。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，有力地推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展�；匦铀倨鞯脑砣鐖D所示，D1和D2是兩個正對的中空半圓金屬盒，它們的半徑均為R，且分別接在電壓一定的交流電源兩端，可在兩金屬盒之間的狹縫處形成變化的加速電場，兩金屬盒處于與盒面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。A點(diǎn)處的粒子源能不斷產(chǎn)生帶電粒子，它們在兩盒之間被電場加速后在金屬盒內(nèi)的磁場中做勻速圓周運(yùn)動。調(diào)節(jié)交流電源的頻率，使得每當(dāng)帶電粒子運(yùn)動到兩金屬盒之間的狹縫邊緣時恰好改變加速電場的方向，從而保證帶電粒子能在兩金屬盒之間狹縫處總被加速，且最終都能沿位于D2盒邊緣的C口射出。該回旋加速器可將原來靜止的α粒子（氦的原子核）加速到最大速率v，使它獲得的最大動能為Ek。若帶電粒子在A點(diǎn)的初速度、所受重力、通過狹縫的時間及C口的口徑大小均可忽略不計，且不考慮相對論效應(yīng)，則用該回旋加速器( )

A. 能使原來靜止的質(zhì)子獲得的最大速率為v

B. 能使原來靜止的質(zhì)子獲得的動能為Ek

C. 加速質(zhì)子的交流電場頻率與加速α粒子的交流電場頻率之比為1：1

D. 加速質(zhì)子的總次數(shù)與加速α粒子總次數(shù)之比為2：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是( )

A. b和a同時相對圓盤滑動

B. 當(dāng)a、b相對圓盤靜止時，a、b所受的摩擦力之比為1：2

C. b開始相對圓盤滑動的臨界角速度為ω=

D. 當(dāng)ω=時，a所受摩擦力的大小為kmg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一電壓表V1,其量程為3V,內(nèi)阻約為3000Ω,要準(zhǔn)確測量該電壓表的內(nèi)阻,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E：電動勢約15V,內(nèi)阻不計；

電流表A1：量程100mA,內(nèi)阻r1="20Ω" ；

電壓表V2：量程2V,內(nèi)阻r2="2000Ω" ；

定值電阻R1：阻值20Ω；

定值電阻R2：阻值3Ω；

滑動變阻器R0：最大阻值10Ω，額定電流1A；

電鍵一個,導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電表是 ；定值電阻應(yīng)選用 。

（2）請你設(shè)計一個測量電壓表V1的實(shí)驗(yàn)電路圖，畫在虛線框內(nèi)

（3）說明實(shí)驗(yàn)所要測量的物理量：

（4）寫出電壓表V1內(nèi)阻的計算表達(dá)式 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的1/4圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場的左邊垂直x軸放置一線型粒子發(fā)射裝置，能在0≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處沿x軸正方向同時發(fā)射出速度相同、帶正電的同種粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計粒子的重力及粒子間的相互作用力，若某時刻粒子被裝置發(fā)射出后，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)擊中y軸上的同一位置，則下列說法中正確的是（ ）

A. 粒子都擊中在O點(diǎn)處

B. 粒子的初速度為

C. 粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為

D. 粒子到達(dá)y軸上的最大時間差為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案