精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示,粗糙的水平桌面上放置一个弹簧,左端固定,右端自由伸长到桌边A点。水平桌面右侧有一竖直放置的固定光滑圆弧轨道BNM MN为其竖直方向的直径,其中。现用一个质量m=1kg可视为质点的小物块放在桌面的右端A点,并施加一个水平向左的外力作用在小物块上,使它缓慢移动,并将弹簧压缩x=0.2m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图所示,然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,小物块飞离平台一段时间后恰好沿切线由B点进入圆弧轨道,并能够到达M点。滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力,g10m/s2。求:

(1)弹簧压缩过程中存贮的最大弹性势能EP

(2)小物块由AB的时间(结果可用分数表示);

(3)圆弧轨道的半径R取值范围。

【答案】(1) Ep=1.4J (2) (3)

【解析】

(1)由图可知滑动摩擦力fF0=2.0N

F做的功

由功能关系有Ep=WF-f·x=1.4J

(2)撤出F后飞离台面阶段对小物块由动能定理:

W=Ep=1.4J

代入数据解得

小物块做平抛运动到B

有水平分速度:

竖直分速度:

所以小物块由AB的时间

(3)B点速度为

BM:小物块由动能定理:

M:

解得:

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则

A. 根据公式可知,卫星运动的线速度将增大到原来的2

B. 根据公式可知,卫星所需的向心力将减小到原来的

C. 根据公式可知,地球提供的向心力将减小到原来的

D. 根据上述项和项给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】B超成像的基本原理就是向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射(类似回声),通过探头发送和接收超声波信号,经过电子电路和计算机的处理,形成了我们今天的B超图像(如图所示)。图为仪器检测到发送和接收的超声波图象,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波,虚线为一段时间后遇到人体组织沿x轴负方向返回的超声波。已知超声波在人体内传播速度约为1 500 m/s,下列说法正确的是(   )

A. 根据题意可知此超声波的频率约为1.25×105 Hz

B. 图乙中质点A在此后的1 s内运动的路程为1 500 m

C. 图乙中质点B此时沿y轴正方向运动

D. 图乙中质点AB两点加速度大小方向都相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验的主要步骤如下:

①调整气垫导轨使之水平;(气垫导轨所在桌面足够高)

②用天平测量滑块(含遮光条)质量并记录为M

③测量遮光条宽度并记录为d

④测量A、B间的距离L

⑤将滑块放在气垫导轨上,通过轻质细绳与钩码连接,记录钩码总质量为m;

⑥将滑块从A位置释放后,光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为.

⑦对测量数据进行分析,得出实验结论.

请回答下列问题.

(1)实验前应先调节气垫导轨水平,方法是:取下砝码,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑块放在气垫导轨上任意位置都能______________,则导轨水平.

(2)利用本实验中需验证的机械能守恒表达式,推导出当地的重力加速度为__________(用以上对应物理量的符号表示);

(3)实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量,增加下落高度后,则_____________(选填增加”、“减小不变”).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一粗糙圆盘绕过盘心的竖直转轴在水平面内以角速度ω匀速转动,将质量m=1kg的滑块放在盘上距轴r=0.5m处随盘转动,滑块和转轴用拉长的轻质弹性绳连接。只有当盘的角速度满足2rad/s ≤ ω ≤ 4rad/s时,滑块才能相对盘静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g10m/s2,则:

1)滑块与盘间的动摩擦因数μ

2)若当滑块和盘一起匀速转动时烧断弹性绳,滑块还能相对盘保持静止,求盘的角速度ω的取值范围

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】一根轻质杆长为2L,可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动,杆两端固定有完全相同的小球1和小球2,它们的质量均为m,带电荷量分别为+q–q,整个装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。现将杆由水平位置静止释放,让小球1、2绕轴转动到竖直位置A、B两点,设A、B间电势差为,该过程中( )

A. 小球2受到电场力变小

B. 小球1电势能减少量小于

C. 小球1、2的机械能总和增加量小于

D. 小球1、2的动能总和增加了

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为M=1kg的木块通过细绳CBP跨过光滑定滑轮与结点P相连,并静止于倾角为37°的斜面上。质量为m的物体悬挂在结点P下方并处于静止状态。细绳PA与竖直方向的夹角为37°,细绳CBPBP部分沿水平方向,CB部分平行于斜面。M与斜面之间的动摩擦因数为0.4,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(,sin37°=0.6,cos37°=0.8).

(1)当物体质量m=0.8kg,求轻绳PB拉力的大小;

(2)要使木块M始终保持静止,求物体m的质量应满足的条件(此问结果保留两位有效数字)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】我国神舟十一号载人飞船于20161017730分发射成功。飞船先沿椭圆轨道飞行,在接近400km高空处与天宫二号对接,对接后视为圆周运动。两名宇航员在空间实验室生活、工作了30天。神舟十一号载人飞船于11171241分与天宫二号成功实施分离,1118日顺利返回至着陆场。下列判断正确的是  

A. 对接后飞船在圆轨道上运动的速度可以大于第一宇宙速度

B. 飞船变轨前后的机械能守恒

C. 分离后飞船在原轨道上通过减速运动,再逐渐接近地球表面

D. 宇航员在空间实验室内可以利用杠铃举重来锻炼身体

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹,若带电粒子只受电场力作用,粒子从a点运动到b点的过程中()

A. 粒子运动的加速度逐渐增大 B. 粒子运动的速度逐渐增大

C. 粒子的电势能逐渐增加 D. 粒子的动能逐渐减小

查看答案和解析>>

同步练习册答案