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【题目】如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上,下端与水平地面在P点相切,一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上,左端固定有轻弹簧,Q点为弹簧处于原长时的左端点,PQ间的距离为RPQ段地面粗糙、滑动摩擦因素为Q点右侧水平地面光滑,现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑,重力加速度为g。求:

1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力;

2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度);

3)物块A最终停止位置到Q点的距离。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

1)物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点,设速度大小为vP

由机械能守恒定律有:

在最低点轨道对物块的支持力为大小为FN

由牛顿第二定律有:

联立解得:

FN=3mg

由牛顿第三定律可知物块对轨道P点的压力大小为3mg

2)设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为v0

由动能定理有:

得:

当时,物块A、物块B具有共同速度v时,弹簧的弹性势能最大,

由动量守恒定律有:

由能量守恒定律有:

联立解得

3)设物块A与弹簧分离时,AB的速度大小分别为v1v2,规定向右为正,则有

联立解得:

A最终停在Q点左侧x处,由动能定理有:

解得:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是(  )

A.电场强度公式E适用于一切电场

B.根据电容的定义式C,电容器极板上的电荷量每增加1C,电压就增加1V

C.根据电场力做功的计算式WqU,一个电子在1V的电压下加速,电场力做功为1eV

D.电场线就是正电荷只在电场力的作用下运动的轨迹

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【题目】如图所示,ABC是匀强电场中的三点,已知A="10" VB="4" VC=-2 V,∠A=30°,∠B=90°AC=4cm,试确定:

1)该电场中的一条电场线.

2)场强E的大小.

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【题目】如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷.t=0时,甲静止,乙以初速度6m/s向甲运动.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v﹣t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示.则由图线可知(  )

A. 两电荷的电性一定相反

B. t1时刻两电荷的电势能最大

C. 0~t2时间内,两电荷的静电力先增大后减小

D. 0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小

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【题目】1)在测定玻璃的折射率实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,画出完整的光路图,由于没有量角器,他以入射点O点为圆心画圆交入射光线于A点,交折射光线于B点,过A点画法线的垂线与法线交于C点,过B点画法线的垂线与法线交于D点,如图所示,若各线段的长度可以用ACCOBDDO表示,则玻璃的折射率可表示为__________

2)可以利用单摆实验测定当地重力加速度,则:用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g____________.如果已知摆球直径为2.00 cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图所示,那么单摆摆长是_______cm.测定了n次全振动的时间如图中所示,那么秒表读数是_______s.

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【题目】下列说法中正确的有(

A.已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数,可求得该气体分子的体积

B.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

D.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大

E.一定质量的理想气体等压膨胀过程一定吸热

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【题目】如图所示,一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,两种颜色不同的可见光细光束ab,垂直于斜边从空气射向玻璃,光路如图所示,则下列说法正确的是(

A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B.a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小

C.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长

D.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光小

E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射

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【题目】下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是

A.根据电场强度的定义式E= ,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比

B.根据电容的定义式C= ,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比

C.根据真空中点电荷电场强度公式E= ,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比

D.根据公式UAB= ,带电量为1C正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则AB点的电势差为1V

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【题目】如图所示,正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是(  )

A.粒子带负电

B.若仅减小入射角度θ,粒子在磁场中运动时间不变

C.若仅减小粒子的入射速率,粒子在磁场中运动时间不变

D.若仅减小磁场的磁感应强度,粒子在磁场中运动时间不变

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