【題目】如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C 點(diǎn)， D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點(diǎn)的距離為2R。質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從軌道上的P點(diǎn)由靜止滑下，剛好能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，且恰能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過圓軌道的最高點(diǎn)A。已知∠POC=60°，求：

（1）滑塊第一次滑至圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力；

（2）彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能；

（3）小球返回到P點(diǎn)時(shí)的加速度大小。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】（1）設(shè)滑塊第一次滑至C點(diǎn)時(shí)的速度為vc，圓軌道C點(diǎn)對(duì)滑塊的支持力為FN

P→C過程： mgR(1-cos60°) =mv2

C點(diǎn)：FN-mg=m

解得FN=2mg

由牛頓第三定律得：滑塊對(duì)軌道C點(diǎn)的壓力大小FN′=2mg，方向豎直向下

（2）對(duì)P→C→Q過程：mgR(1-cos60°)-μmg2R=0

解得μ=0.25

A點(diǎn)：mg=m

Q→C→A過程：Ep=mvA2+mg2R+μmg2R

解得：Ep=3mgR

（3）P→A過程由動(dòng)能定理

在P點(diǎn)受力分析如圖

練習(xí)冊(cè)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，在光滑水平面上，質(zhì)量為m=4kg的物塊左側(cè)壓縮一個(gè)勁度系數(shù)為k=32N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧與物塊未拴接。物塊與左側(cè)豎直墻壁用細(xì)線拴接，使物塊靜止在O點(diǎn)，在水平面A點(diǎn)與一順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且傾角θ=37°的傳送帶平滑連接，已知xOA=0.25m，傳送帶頂端為B點(diǎn)，LAB=2m，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5�，F(xiàn)剪斷細(xì)線同時(shí)給物塊施加一個(gè)初始時(shí)刻為零的變力F，使物塊從O點(diǎn)到B點(diǎn)做加速度大小恒定的加速運(yùn)動(dòng)。物塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F，物塊沿平行AB方向拋出，C為運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)。傳送帶轉(zhuǎn)輪半徑遠(yuǎn)小于LAB，不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度g=10m/s2。

(1)求物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，豎直位移與水平位移的比值；

(2)若傳送帶速度大小為5m/s，求物塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量；

(3)若傳送帶勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小為v，且v的取值范圍為2m/sv3m/s，物塊由O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中力F做的功與傳送帶速度大小v的函數(shù)關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某一工作車間的傳送裝置，已知傳送裝置與水平面夾角為37°，傳送帶以10m/s的速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)。某時(shí)刻在傳送帶上端A處無初速度的輕輕放上一質(zhì)量為1kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），鐵塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶A到B的總長(zhǎng)度為16m，其中，則在小鐵塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中（ ）

A. 小鐵塊從A到B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為2s

B. 小鐵塊對(duì)皮帶做的總功為0

C. 小鐵塊與傳送帶相對(duì)位移為4m

D. 小鐵塊與皮帶之間因摩擦生熱而產(chǎn)生的內(nèi)能為20J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)不帶電的枕形導(dǎo)體，固定在絕緣支架上，左端通過開關(guān)S接地，A、B是導(dǎo)體內(nèi)部的兩點(diǎn)．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，將帶正電的小球置于導(dǎo)體左側(cè)．下列說法正確的是

A. A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等

B. A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相等

C. 導(dǎo)體上的感應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

D. 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電子沿導(dǎo)線從大地向?qū)w移動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(diǎn)（0.15，3） 的切線�，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P（可視作質(zhì)點(diǎn)），從x=0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02。取重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是

A. 滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度先逐漸減小后逐漸增大

B. x=0.15m處滑塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能最大1.0×10-3J

C. 滑塊運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能先減小后增大

D. 滑塊運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功8.0×10-3J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)L＝2 m．若將電荷量均為q＝＋2.0×10－6 C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，已知靜電力常量k＝9×109 N·m2/C2，求：

（1）兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大��；

（2）C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)沿x軸方向分布的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)與坐標(biāo)x關(guān)系圖像如圖所示，僅在的區(qū)間有電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向不同，大小均為E0，規(guī)定+x軸方向?yàn)檎较颍?/span>x=0處電勢(shì)為零，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶點(diǎn)粒子只在電場(chǎng)力作用下，以x=0為中心，沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為P。

（1）畫出x軸上電勢(shì)分布的圖像，要求標(biāo)出最高電勢(shì)；

（2）確定粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間；

（3）一個(gè)周期內(nèi)粒子在x>0區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

（4）P必須滿足的取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，某人由A點(diǎn)劃船渡河，船頭指向始終與河岸垂直，船的速率一定，河中央的水流速度比兩邊大些，則下列說法中正確的是（ ）

A. 小船到達(dá)對(duì)岸的位置與水流速度有關(guān)

B. 小船相對(duì)于河岸的軌跡是一條直線

C. 若增大劃船速度，則可縮短小船渡河的時(shí)間

D. 若船頭指向左邊并調(diào)整偏角，則小船一定能到達(dá)正對(duì)岸的B點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈共接有四個(gè)規(guī)格完全相同的小燈泡，在原線圈所在電路的A、B端輸入的交流電的電壓如圖乙所示，四個(gè)燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是

A. 原、副線圈的匝數(shù)比4:1

B. 燈泡的額定電壓為55V

C. 原線圈兩端的電壓為220V

D. 若副線圈再并聯(lián)一規(guī)格相同的燈泡，燈泡L1有可能被燒壞

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