【題目】光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)連接，導(dǎo)軌半徑R＝0.5 m，一個(gè)質(zhì)量m＝2 kg的小球在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧，彈簧與小球不拴接。用手擋住小球不動(dòng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能＝36 J，如圖所示。放手后小球向右運(yùn)動(dòng)脫離彈簧，沿圓形軌道向上運(yùn)動(dòng)恰能通過(guò)最高點(diǎn)C，g取10 m/s2。求：

(1)小球脫離彈簧時(shí)的速度大小；

(2)小球從B到C克服阻力做的功；

(3)小球離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面的位置到B點(diǎn)的距離x。

【答案】(1) 6m/s (2) 11 J (3) 1m

【解析】

在小球脫離彈簧的過(guò)程中只有彈簧彈力做功，根據(jù)彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系和機(jī)械能守恒定律可以求出小球的脫離彈簧時(shí)的速度；小球從B到C的過(guò)程中只有重力和阻力做功，根據(jù)小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)的條件得到小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度，從而根據(jù)動(dòng)能定理求解從B至C過(guò)程中小球克服阻力做的功；小球離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出小球離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面的位置到B點(diǎn)的距離；

(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律：

解得：

(2)由動(dòng)能定理得：

小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)，故：

聯(lián)立解得：

(3) 球離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)：

解得：x=1m

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】（2018·浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高三第一學(xué)期選考模擬）隨著科技的發(fā)展，我國(guó)未來(lái)的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)的起飛距離，如圖所示，航空母艦的水平跑道總長(zhǎng)L＝180 m，其中電磁彈射區(qū)的長(zhǎng)度為L1＝80 m，在該區(qū)域安裝有直線電機(jī)，該電機(jī)可從頭至尾提供一個(gè)恒定的牽引力F牽。一架質(zhì)量為m＝2.0×104 kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N。假設(shè)飛機(jī)在航母上的阻力恒為飛機(jī)重力的0.2倍。已知飛機(jī)可看作質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)，離艦起飛速度v＝40 m/s，航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)，（取g＝10 m/s2）求：

（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大��；

（2）飛機(jī)在電磁彈射區(qū)末的速度大��；

（3）電磁彈射器的牽引力F牽的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力與哪些因素有關(guān)？某同學(xué)通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)探究，獲得體驗(yàn)．

如圖甲所示，繩子的一端拴一個(gè)小沙袋，繩上離小沙l處打一個(gè)繩結(jié)A，2l處打另一個(gè)繩結(jié)B．請(qǐng)一位同學(xué)幫助用秒表計(jì)時(shí)．如圖乙所示，做了四次體驗(yàn)性操作．

操作1：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大�。�

操作2：手握繩結(jié)B，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大�。�

（1）操作2與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是 ；

操作3：手握繩結(jié)A，使沙袋在水平平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)2周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大�。�

（2）操作3與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是 ；

操作4：手握繩結(jié)A，增大沙袋的質(zhì)量到原來(lái)的2倍，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周．體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大�。�

（3）操作4與操作1中，體驗(yàn)到繩子拉力較大的是 ；

（4）總結(jié)以上四次體驗(yàn)性操作，可知物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力大小與 有關(guān)．若某同學(xué)認(rèn)為“物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，半徑越大，所受的向心力也越大”．你認(rèn)為這一說(shuō)法是否正確？為什么？

答： ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，物體重力勢(shì)能的減少量＝_______J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量=______J。由此可得到的結(jié)論是__________________________________(g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面體ABC固定在地面上，小球p從A點(diǎn)靜止下滑，當(dāng)小球D開(kāi)始下滑時(shí)，另一小球q從A點(diǎn)正上方的D點(diǎn)水平拋出，兩球同時(shí)到達(dá)斜面底端的B處。已知斜面AB光滑，長(zhǎng)度=2.5m，斜面傾角為θ=30°。不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。求：

(1)小球p從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的時(shí)間；

(2)小球q拋出時(shí)初速度的大小。(結(jié)果可以用分式或根號(hào)表示)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖中曲線a，b所示，則（　）

A. 兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合

B. 曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2：3

C. 曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為50Hz

D. 曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是共享單車(chē)的部分結(jié)構(gòu)，單車(chē)的大齒輪小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)a、b和c，如圖所示。正常騎行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A. a點(diǎn)的角速度大于b點(diǎn)的角速度

B. a點(diǎn)的向心加速度與b點(diǎn)的向心加速度大小相等

C. a點(diǎn)的線速度與c點(diǎn)的線速度大小相等

D. a點(diǎn)的向心加速度小于c點(diǎn)的向心加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小孩與雪橇的總質(zhì)量為m，大人用與水平面成θ角的恒定拉力F將雪橇沿水平地面向右勻速移動(dòng)了一段距離L。已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則關(guān)于各力對(duì)雪橇做功的說(shuō)法正確的是

A. 拉力對(duì)雪橇做功為

B. 滑動(dòng)摩擦力對(duì)雪橇做功為

C. 支持力對(duì)雪橇做功為

D. 雪橇受到的各力對(duì)雪橇做的總功為零

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R=40cm，N為半圓形軌道最低點(diǎn)，P為QN圓弧的中點(diǎn)，一帶負(fù)電的小滑塊質(zhì)量m=10g，電荷量q=10﹣4C與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m的M點(diǎn)處，取g=10m/s2．求：

（1）要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)從M點(diǎn)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？

（2）這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)受到軌道的壓力是多大？

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