【題目】如圖所示，光滑半圓弧軌道半徑為r，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。水平軌道CM與圓弧軌道在C點相切，軌道上有一輕彈簧，一端固定在豎直墻上，另一端恰位于軌道的末端C點(此時彈簧處于自然狀態(tài))。一質(zhì)量為m的小物塊自A處以豎直向下的初速度v0＝滑下，到C點后壓縮彈簧進入水平軌道，被彈簧反彈后恰能通過B點。重力加速度為g，求：

(1)物塊通過B點時的速度大小；

(2)物塊離開彈簧剛進入半圓軌道C點時對軌道的壓力大�。�

(3)彈簧的最大彈性勢能。

【答案】（1）（2）6mg （3）EP=4mgr

【解析】

試題（1）物塊恰能通過B點，即此時對軌道的壓力為零：

解得：

（2）物塊由C點到B點機械能守恒：

在C點：

由以上三式聯(lián)立可得FN=6mg

由牛頓第三定律可知，物塊對軌道最低點的壓力為6mg

（3）物塊從A點到彈簧最短過程中，根據(jù)能量守恒定律：

物塊從彈簧最短到B點過程，根據(jù)能量守恒：

解得EP=4mgr。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，A、B與臺面間動摩擦因數(shù)均為μ，C與臺面間動摩擦因數(shù)為2μ，A、C的質(zhì)量均為m，B質(zhì)量為2m，A、B離軸為R,C離軸為2R，則當圓臺勻速旋轉(zhuǎn)時，（設A、B、C都沒有滑動）（ ）

A. C物的向心加速度最大

B. A物所受靜摩擦力最小

C. 當圓臺轉(zhuǎn)速緩慢增加時，C比A先滑動

D. 當圓臺轉(zhuǎn)速緩慢增加時，B比A先滑動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三條等勢線，相鄰等勢線之間的電勢差相等，即。實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點，R點在等勢面b上，據(jù)此可知（　�。�

A.帶電質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小

B.帶電質(zhì)點在P點的電勢能比在Q點的小

C.帶電質(zhì)點的運動方向一定是從P到Q

D.帶電質(zhì)點在P點的動能小于在Q點的動能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用一根粗細均勻的電阻絲制成形狀相同、大小不同的甲、乙兩個單匝閉合矩形線框。甲對應邊的長度是乙的兩倍，二者底邊距離勻強磁場上邊界高度h相同，磁場方向垂直紙面向里，勻強磁場的寬度d足夠大。不計空氣阻力，適當調(diào)整高度h，將二者由靜止同時釋放，甲進入勻強磁場的整個過程經(jīng)過了t1時間，速度恒定，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1；乙進入磁場的整個過程經(jīng)過了t2時間，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2；甲、乙兩線框在進入磁場過程中的某時刻所受到的安培力分別是F1和F2，線框中感應電動勢分別是E1和E2，線框在向下運動過程中始終在同一豎直平面內(nèi)，上下兩邊始終水平，則以下結(jié)論中正確的是（　�。�

A.t1=t2B.E1=4E2C.F1=2F2D.Q1=4Q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖1所示裝置研究外力與加速度的關系．將力傳感器安裝在置于水平軌道的小車上，通過細繩繞過定滑輪懸掛鉤碼，小車與軌道及滑輪間的摩擦可忽略不計．開始實驗后，依次按照如下步驟操作：

①同時打開力傳感器和速度傳感器；

②釋放小車；

③關閉傳感器，根據(jù)F﹣t，v﹣t圖象記錄下繩子拉力F和小車加速度a．

④重復上述步驟．

（1）某次釋放小車后得到的F﹣t，v﹣t圖象如圖2所示．根據(jù)圖象，此次操作應記錄下的外力F大小為 N，對應的加速度a為 m/s2．（保留2位有效數(shù)字）

（2）利用上述器材和過程得到的多組數(shù)據(jù)作出小車的加速度a隨F變化的圖象（a﹣F圖象），如圖3所示．若圖線斜率為k，則安裝了力傳感器的小車的質(zhì)量為 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學為探究“恒力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：

A．擺好實驗裝置如圖．

B．將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車．

C．在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上．

D．釋放小車，打開打點計時器的電源，打出一條紙帶．

①在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：第一個點到第N個點的距離為40.0cm；打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s．該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力，算出拉力對小車做的功為______J，小車動能的增量為______J．

②此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請你根據(jù)該同學的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量、分析，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；

B．將打點計時器接到電源的“直流”上；

C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；

D．測量紙帶上某些點間的距離；

E．根據(jù)測量的結(jié)果，分別計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能．

其中操作不當?shù)牟襟E是：_______（填選項對應的字母）．

（2）正確操作后打出的紙帶如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出AC的距離為s1，CE的距離為s2，打點的頻率為f，根據(jù)這些條件，計算打C點時重錘下落的速率vc＝____________．

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能大于重錘動能的增量，其主要原因是在重錘下落的過程中存在阻力作用（設阻力恒定），可以通過該實驗裝置測阻力的大小．若已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，重錘的質(zhì)量為m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F＝ _______．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于地面，由剛性細桿連接的導熱活塞與兩氣缸間均無摩擦，初始狀態(tài)系統(tǒng)處于平衡，兩氣缸中被封閉的理想氣體的長度皆為L=0.5m，溫度皆為t1=27℃，A中氣體壓強PA=1.2P0，B中氣體的壓強PB=1.6P0（P0是氣缸外的大氣壓強）；活塞移動的過程中被封閉氣體的量保持不變，不計細桿和兩活塞質(zhì)量。

（�。┣髢蓺飧讬M截面面積之比SA：SB；

（ⅱ）若使環(huán)境溫度緩慢升高到t2=327℃，并且大氣壓保持不變，求在此過程中活塞移動的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在足夠長的光滑水平桌面上固定一個四分之一光滑圓弧形槽，半徑R=0.45m，末端與桌面相切。將質(zhì)量m0.1kg的小球（可視為質(zhì)點）由槽的頂端無初速度釋放，經(jīng)桌面上A點水平飛出，小球恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入固定的豎直光滑圓弧軌道，B、C為圓弧的兩端點，其連線水平，O為圓弧最低點。已知圓弧對應圓心角106°，半徑r1m。取g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8。求：

（1）小球沿弧形槽下滑到槽底端時，球的速度大�。�

（2）桌面離水平地面的高度h；

（3）小球運動至O點時對圓弧軌道的壓力大小。

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