【題目】如圖所示，質(zhì)量為0.3kg的小球M連接著輕質(zhì)彈簧放在光滑的足夠長(zhǎng)的水平軌道上，水平軌道右端連接一半徑為R=0.4m的四分之一光滑圓形固定軌道AB，現(xiàn)有一質(zhì)量為0.1kg的小球m從A點(diǎn)正上方H=0.4m高處由靜止釋放，重力加速度g=10m/s2求：

（1）小球m到達(dá)圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）彈簧被小球m壓縮后具有的最大彈性勢(shì)能；

（3）最終小球m的速度和小球M的速度。

【答案】（1）5N，方向豎直向下。（2）0.6J（3）最終小球M以速度2m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)，小球m以速度2m/s向右沖回圓弧軌道，但最終還是以2m/s滑回水平面向左勻速度運(yùn)動(dòng)。

【解析】

（1）小球m從釋放點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒有

，

又，代入解得

在最低點(diǎn)B處，根據(jù)牛頓第二定律有：

解得軌道對(duì)小球m的支持力

根據(jù)牛頓第三定律知小球m對(duì)軌道的壓力大小為5N，方向豎直向下。

（2）彈簧被壓縮過(guò)程中，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，彈簧具有最大彈性勢(shì)能，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒有：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立解得

（3）當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后兩小球分離，設(shè)小球m速度為，小球M速度為

解得：

最終小球M以速度2m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)，小球m以速度2m/s向右沖回圓弧軌道，但最終還是以2m/s滑回水平面向左勻速度運(yùn)動(dòng)。

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】極限運(yùn)動(dòng)是一種深受年輕人喜愛(ài)的運(yùn)動(dòng)，如圖甲是極限運(yùn)動(dòng)中滑板、輪滑等運(yùn)動(dòng)常用的比賽場(chǎng)地U形池，現(xiàn)有某U形池場(chǎng)地示意圖如圖乙所示，該場(chǎng)地由兩段可視為光滑的圓弧形滑道AB和CD以及粗糙程度相同的水平滑道BC構(gòu)成，圖中，某次滑板比賽中質(zhì)量為（含滑板）的運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，通過(guò)AB、BC滑道，沖向CD滑道，到達(dá)圓弧CD滑道的最高位置D時(shí)速度恰好為零（運(yùn)動(dòng)員和滑板整體近似看做質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，g取）.

(1)求該運(yùn)動(dòng)員在圓弧形滑道AB上下滑至B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧形滑道的壓力.

(2)該運(yùn)動(dòng)員為了第一次經(jīng)過(guò)D處后有時(shí)間做空中表演，求他在A點(diǎn)下滑的初速度大小；

(3)在(2)問(wèn)的初始條件下，運(yùn)動(dòng)員在滑道上來(lái)回運(yùn)動(dòng)，最終將停在何處？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為電子電路中的正弦脈沖波的交變電流與時(shí)間的變化圖象，圖乙為用作時(shí)鐘訊號(hào)來(lái)準(zhǔn)確地觸發(fā)同步電路的方波的交變電流與時(shí)間的變化圖象，則正弦脈沖波和方波的交變電流有效值分別為

A. 0.5A，

B. 0A，

C. ，

D. ，

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著兩個(gè)大小不同、方向豎直向上的有界勾強(qiáng)電場(chǎng)E2、E1，x軸和ab為其左右邊界，兩邊界距離為l=2.4r，在y軸的左側(cè)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻分布在半徑為r的圓內(nèi)，方向垂直紙面向里，其中OO'是圓的半徑，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子由ab邊界上的距x軸1.2r處的M點(diǎn)垂直電場(chǎng)以初速度v射入，經(jīng)電場(chǎng)E1、E2各偏轉(zhuǎn)一次后垂直y軸上的P點(diǎn)射出，P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，0.6r），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，已知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是其在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)周期的四分之一，粒子重力不計(jì)，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E1和E2的大��；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（3）粒子從M點(diǎn)射入到離開(kāi)磁場(chǎng)的總時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光傳感器是一種傳感裝置，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻，某實(shí)驗(yàn)小組用光敏電阻做實(shí)驗(yàn)：

（1）為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強(qiáng)光照射時(shí)電阻的大小關(guān)系，用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出兩種圖線如圖乙所示。根據(jù)圖線可知正常光照射時(shí)光敏電阻阻值為________Ω，強(qiáng)光源照射時(shí)電阻為________Ω；

（2）若實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻約為7kΩ，毫安表的內(nèi)阻約為300Ω，考慮到電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，為了減小誤差，用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用________（填“正常光”或“強(qiáng)光”）照射時(shí)測(cè)得的電阻誤差較小；

（3）在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說(shuō)法中，正確的是________。

A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中

B.光敏電阻是一種光電傳感器

C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中

D.電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，晾曬衣服的繩子輕且光滑，懸掛衣服的衣架的掛鉤也是光滑的，輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果保持繩子A端位置不變，將B端分別移動(dòng)到不同的位置。下列判斷正確的（ ）

A. B端移到B1位置時(shí)，繩子張力變大

B. B端移到B2位置時(shí)，繩子張力變小

C. B端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變大

D. B端在桿上位置不動(dòng)，將桿移動(dòng)到虛線位置時(shí)，繩子張力變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛小車靜止在水平地面上，車內(nèi)固定著一個(gè)傾角為60°的光滑斜面OA，光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間，擋板與水平面的夾角．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若保持擋板不動(dòng)，則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?/span>G

B. 若擋板從圖示位置順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大

C. 若擋板從圖示位置順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)60°，則球?qū)醢宓膲毫χ饾u減小

D. 若保持擋板不動(dòng)，使小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示電路研究光電效應(yīng)規(guī)律，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為3.4eV的一束光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零。合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)等于0.8V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于1.0V時(shí)，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為_____eV，本次實(shí)驗(yàn)光電子的最大初動(dòng)能為_____eV；該實(shí)驗(yàn)小組換用不同頻率的光繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的最大初動(dòng)能和入射光頻率的函數(shù)圖象，請(qǐng)根據(jù)圖象求出普朗克常量h＝_____（用W0，νC表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，輪O1、O3固定在同一轉(zhuǎn)軸上，輪O1、O2用皮帶連接且不打滑。在O1、O2、O3三個(gè)輪的邊緣各取一個(gè)點(diǎn)A、B、C，已知三個(gè)輪的半徑比 ，當(dāng)轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是( )

A. A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為2:2:1

B. A、B、C三點(diǎn)的周期之比為1:2:1

C. A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為1:2:1

D. A、B、C三點(diǎn)的加速度之比為2:4:1

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