(12分)如圖所示,一質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子A放在傾角為θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子內(nèi)裝一個光滑小球,盒子內(nèi)腔為正方體,一直徑略小于此正方形邊長的金屬圓球B恰好能放在盒內(nèi),已知彈簧勁度系數(shù)為k=100N/m,盒子A和金屬圓球B質(zhì)量均為1kg.,將A沿斜面向上提起,使彈簧從自然長度伸長10cm,從靜止釋放盒子A,A和B一起在斜面上做簡諧振動,g取10m/s2,求:
(1)盒子A的振幅.
(2)金屬圓球B的最大速度. (彈簧型變量相同時彈性勢能相等)
(3)盒子運動到最高點時,盒子A對金屬圓球B的作用力大小
(1) 20cm(2)(3)5N
解析試題分析:(1) 振子在平衡位置時,所受合力為零,設(shè)此時彈簧被壓縮Δx
(1分)
/=10cm(1分)
釋放時振子處在最大位移處,故振幅A為: A=10cm+10cm=20cm(2分)
(2)由于開始時彈簧的伸長量恰等于振子在平衡位置時彈簧的壓縮量,故彈簧勢能相等,設(shè)振子的最大速率為v,從開始到平衡位置,根據(jù)機械能守恒定律:
(2分)
(2分)
(3)在最高點振子受到的重力分力和彈力方向相同,根據(jù)牛頓第二定律:
(2分)(或由對稱性可得)
A對B的作用力方向向下,其大小為:==5N (2分)
考點:簡諧運動、機械能守恒定律、牛頓第二定律
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
質(zhì)量均為m的三個帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上,相鄰球間的距離均為L,A球帶電量qA=+10q;B球帶電量qB=+q.若在C球上加一個水平向右的恒力F,如圖所示,要使三球能始終保持L的間距向右運動,則:
(1)C球帶電性質(zhì)是什么?
(2)外力F為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點從靜止開始下滑到B點時速度的大小為2/s,離開B點做平拋運動(g取10/s2),求:
①小球離開B點后,在CD軌道上的落地點到C的水平距離;
②小球到達(dá)B點時對圓形軌道的壓力大?
③如果在BCD軌道上放置一個傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(13分)汽車發(fā)動機的功率為60KW,汽車的質(zhì)量為。汽車在足夠長的水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運動。(已知汽車在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍,g取10m/s2)求:
(1)汽車在水平路面能達(dá)到的最大速度vm1
(2)汽車在水平路面做勻加速運動能維持多長時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,水平放置的傳送帶左側(cè)放置一個半徑為R的圓弧光滑軌道,底端與傳送帶相切。傳送帶長也為R。傳送帶右端接光滑的水平面,水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B。一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放,經(jīng)過傳送帶后與B發(fā)生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,取重力加速度為g,傳送帶逆時針運動的速度的取值范圍為.求:
(1).物塊A滑至圓弧底端P處時對圓弧軌道的壓力
(2)求物塊A與B碰撞后B的速度.
(3)討論傳送帶速度取不同值時,物塊A、B碰撞后傳送帶對物塊A做功的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管,O為細(xì)圓管的圓心,在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長粗糙斜面,一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點正上方某處A點以V0水平拋出,恰好能垂直O(jiān)B從B點進入細(xì)圓管,小球從進入圓管開始受到始終豎直向上的力F=5N的作用,當(dāng)小球運動到圓管的末端C時作用力F立即消失,能平滑的沖上粗糙斜面。(g=10m/s2)求:
(1)小球從O點的正上方某處A點水平拋出的初速度v0為多少?
(2)小球在圓管中運動對圓管的壓力是多少?
(3)小球在CD斜面上運動的最大位移是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg,在強大的內(nèi)力作用下分離,分離時甲的速度,乙小球沖上速度為的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),DEF是光滑細(xì)圓管,其中D點與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點,乙小球離開傳送帶時與傳送帶速度相等,從D處進入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點F水平飛出, 求:
⑴乙小球沖上傳送帶時的速度大;
⑵傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足的條件;
⑶乙小球運動到細(xì)管的最高點F時對細(xì)管的作用力(要回答對細(xì)管上壁還是下壁的作用力)
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時,采用如圖所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是________.
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上 |
B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力 |
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源 |
D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式a=求出 |
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