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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍,之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求:

(1)弹簧开始时的弹性势能;

(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;

(3)物体离开C点后落回水平面时,重力的瞬时功率是多大


【答案】(1) (2)  (3)

【解析】

(1) 物块在B点时由牛顿第二定律得

解得

有机械能守恒定律得弹性能为:

(2)恰好到达C点则可得

根据动能定理得:

解得,即克服摩擦阻力做功

(3)物体从C点平抛后,落地时竖直方向的速度为

重力的瞬时功率为

解得:

【考点】圆周运动;机械能守恒定律;平抛运动


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图是某同学在研究小车做匀变速直线运动时,用打点计时器打出的一条纸带。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。由图中的数据可知,小车做              运动(选填“匀加速直线运动”或“匀减速直线运动”);小车运动到C点的瞬时速度为            ;小车的加速度为            

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,质量为0.5 kg的小球在距离车底面高20 m处以一定的初速度向左平抛,落在以7.5 m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4 kg,设小球在落到车底前瞬时速度是25 m/s,g取10 m/s2,则当小球与小车相对静止时,小车的速度是(  )

A. m/s           B.5m/s

C.4 m/s                    D. m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块,木块M放在圆盘的边缘处,木块M和N质量之比为1:3,且与圆盘摩擦因数相等,木块N放在离圆心r 处,它们都随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法中正确的是(      )

A.M、N两木块的角速度相等

B. M所受摩擦力与N所受的摩擦力大小相等

C. M的向心加速度是N的3倍

D. 若圆盘运动加快,N相对于圆盘先发生相对运动。

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科目:高中物理 来源: 题型:


①让一重物拉着一条纸带自由下落,通过打点计时器在纸带上打点,然后取纸带的一段进行研究。若该同学打出的纸带如下图所示,已知重物的质量m=1kg,打点计时器的工作频率为50Hz,当地重力加速度g=9.8m/s2,利用这段纸带中的2、5两点测定重力做功

           J,物体动能的增加量为          J。通过比较可知,在误差允许的范围内,重力做的功等于动能的增加量。(保留两位小数)

②该同学计算了多组动能的变化量△Ek,画出动能的变化量△Ek与下落的对应高度△h的关系图象,在实验误差允许的范围内,得到的△E-△h图象应是如下图的    

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科目:高中物理 来源: 题型:


设同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球的半径为R,则下列比值正确的是

A.=      B.=       C.=       D.=

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科目:高中物理 来源: 题型:


汽车上坡时,为增大牵引力,以下说法正确的是

①功率一定,应换低速挡减小速度      ②功率一定,应换高速挡增大速度

③速度一定,应加大油门增大功率      ④速度一定,应减小油门减小功率

A.①④      B. ①③       C.②③      D.②④

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科目:高中物理 来源: 题型:


质量为10t的汽车,额定功率为50KW,如果在行驶中,汽车受到的阻力是车重的0.05倍,求:

(1)汽车能够达到的最大速度是多少? 

(2)如果汽车以额定功率行驶,那么当汽车速度为5m/s时其加速度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动,相互之间不打滑,其半径分别为r1、r2、r3.若甲轮的角速度为ω1,则丙轮的角速度为(  )

A.    B.   C.  D.

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