[题目]如图所示.一光滑弧形轨道末端与一个半径为R的竖直光滑圆轨道平滑连接.两辆质量均为m的相同小车.中间夹住一轻弹簧后连接在一起.两车从光滑弧形轨道上的高度由静止滑下.当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开.弹簧瞬间将两车弹开.其中后车刚好停下.求:(1)前车被弹出时的速度,(2)前车被弹出的过程中弹簧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，一光滑弧形轨道末端与一个半径为R的竖直光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为m的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起（轻弹簧尺寸忽略不计），两车从光滑弧形轨道上的高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧瞬间将两车弹开，其中后车刚好停下。求：

（1）前车被弹出时的速度；

（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；

（3）分析前车能否通过圆弧轨道最高点。

【答案】（1）（2）（3）前车恰能通过最高点

【解析】

(1)两车从h高处运动到最低处过程中，由机械能守恒定律得：

解得：

两车分离时由动量守恒定律得，得：；

(2)设分离前弹簧弹性势能，根据系统机械能守恒得：

；

(3)前车恰过最高点时应有

假设前车能到达最到点，速度为由动能定理得

,故前车恰能通过最高点.

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(1)先用校准后的游标卡尺测量金属小球的直径。图乙为游标卡尺测量时示数，则金属球的直径d=___________cm；

(2)按图甲安装好器材，测得小球被电磁铁吸住时球心到光电门的距离为h。控制电磁铁释放小球，记下金属小球通过光电门的时间t，则金属球通过光电门时的速度大小v=___________；(答案用字母表示)

(3)改变光电门到小球球心距离h得到与之对应的t，取得若干组实验数据。以为纵坐标，以h为横坐标，描绘出一h图像是一条倾斜直线，若直线斜率为k，则当地重力加速度g=___________(答案用字母表示)

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