【題目】如圖所示，半徑R=2m的四分之一圓弧軌道AB固定在水平面上，左端固定有輕彈簧的長(zhǎng)木板放置在光滑水平面上，緊靠圓弧軌道末端且上表面與軌道末端平齊，木板右側(cè)CD段粗糙，左側(cè)光滑。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從軌道A端靜止釋放，滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道末端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F=56N。已知長(zhǎng)木板質(zhì)量M=2kg，滑塊與長(zhǎng)木板CD段動(dòng)摩擦因數(shù)，CD段長(zhǎng)度L=1m，滑塊可看作質(zhì)點(diǎn)，彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)右端沒(méi)有到達(dá)D點(diǎn)，g取10m/s2。求：

（i）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)彈性勢(shì)能的最大值；

（ii）通過(guò)計(jì)算判斷滑塊最終是否會(huì)從長(zhǎng)木板上滑落？

【答案】（ⅰ）8J （ⅱ）不會(huì)從木板上掉下來(lái)

【解析】

（ⅰ）滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)，由牛頓第二定律得：

解得

v=6m/s

滑塊在木板上滑行過(guò)程，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，設(shè)彈簧壓縮到最短時(shí)系統(tǒng)速度為

由動(dòng)量守恒定律得：

解得

滑塊滑過(guò)CD段，由于摩擦產(chǎn)生的熱量

系統(tǒng)共速時(shí)動(dòng)能

故最大彈性勢(shì)能

（ⅱ）設(shè)木板足夠長(zhǎng)，有動(dòng)量守恒定律得

得

v2=v1=3m/s

由能量守恒定律得：

解得

故彈簧將物塊彈出后滑不出摩擦區(qū)CD，滑塊不會(huì)從木板上掉下來(lái)．

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，在xOy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L(zhǎng)的A點(diǎn)處，以沿x正向的初速度v0進(jìn)入第一象限，小球恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L／2的C點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；

（3）如果撤去磁場(chǎng)，并且將電場(chǎng)反向，帶電小球仍以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，求帶電小球到達(dá)x軸時(shí)的坐標(biāo)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面內(nèi)放有矩形線圈abcd，則（ ）

A.若線圈向右平動(dòng)，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d

B.若線圈豎直向下平動(dòng)，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生

C.當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于90°）時(shí)，其中感應(yīng)電流的方向是a→d→c→b

D.當(dāng)線圈向?qū)Ь�靠近時(shí)，其中感應(yīng)電流的方向是a→d→c→b

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西的穩(wěn)定且強(qiáng)度較大的直流電流．現(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈（線圈中串有靈敏電流計(jì)，圖中未畫(huà)出）檢測(cè)此通電直導(dǎo)線的位置，若不考慮地磁場(chǎng)的影響，在檢測(cè)線圈位于水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過(guò)導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過(guò)程中，俯視檢測(cè)線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是（ ）

A.先順時(shí)針后逆時(shí)針

B.先逆時(shí)針后順時(shí)針

C.先順時(shí)針后逆時(shí)針，然后再順時(shí)針

D.先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為某多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，已知圖中電源電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻可忽略，靈敏電流計(jì)量程為0～100mA，內(nèi)阻為20。

（1）已知選擇開(kāi)關(guān)接1時(shí)，量程為0～200mA，則R0=_________；

（2）當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)接2時(shí)，歐姆表的中值電阻為_________；

（3）現(xiàn)利用圖乙所示電路測(cè)量某種電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。將多用電表選擇開(kāi)關(guān)接1后接入電路，連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S，多次改變電阻箱的阻值，讀出對(duì)應(yīng)的多用電表的讀數(shù)I并做出圖線，如圖丙所示。根據(jù)圖線求出電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線兩側(cè)有垂直線框平面磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直角扇形導(dǎo)線框半徑為L、總電阻為R，繞垂直于線框平面的軸O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．線框從圖中所示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的有效值是(　　)

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為一定質(zhì)量的氦氣(可視為理想氣體)狀態(tài)變化的V-T圖象.已知該氦氣所含的氦分子總數(shù)為N，氦氣的摩爾質(zhì)量為M，其在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)為，阿伏加德羅常數(shù)為.

(1)氦氣分子的質(zhì)量；

(2)在C狀態(tài)時(shí)氦氣分子間的平均距離d；

(3)在第(2)小題的情境中，試求：

①氦氣在B狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)；

②若氦氣從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程外界對(duì)氦氣做功為W，則該過(guò)程中氦氣是吸熱還是放熱?傳遞的熱量為多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用多用電表探測(cè)圖甲所示的黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測(cè)量，E、G 兩點(diǎn)間和 F、G 兩點(diǎn)間均有電壓，E、F 兩點(diǎn)間無(wú)電壓；用歐姆表測(cè)量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接 E 點(diǎn)，紅表筆（與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連）接 F 點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大．那么該黑箱內(nèi)元件的接法可能是（ ）

A. B. C.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線，一帶負(fù)電的粒子（可以看成點(diǎn)電荷）只受電場(chǎng)力作用，從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，用Ek、v、x和t分別表示粒子的動(dòng)能、速度、位移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列圖象可能正確的是（　　）

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案