【題目】如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定在水平地面上，下端與水平地面在P點(diǎn)相切，一個(gè)質(zhì)量為2m的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在水平地面上，左端固定有輕彈簧，Q點(diǎn)為彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)的左端點(diǎn)，P、Q間的距離為R，PQ段地面粗糙、滑動(dòng)摩擦因素為，Q點(diǎn)右側(cè)水平地面光滑，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑，重力加速度為g。求：

（1）物塊A沿圓弧軌道滑至P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）彈簧被壓縮的最大彈性勢(shì)能（未超過彈性限度）；

（3）物塊A最終停止位置到Q點(diǎn)的距離。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)物塊A從靜止沿圓弧軌道滑至P點(diǎn)，設(shè)速度大小為，

由機(jī)械能守恒定律有：

在最低點(diǎn)軌道對(duì)物塊的支持力為大小為，

由牛頓第二定律有：，

聯(lián)立解得：，

由牛頓第三定律可知物塊軌道P點(diǎn)的壓力大小為3mg。

(2)設(shè)物塊A與彈簧接觸前瞬間的速度大小為，

由動(dòng)能定理有，，

當(dāng)時(shí)，物塊A、物塊B具有共同速度v時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，

由動(dòng)量守恒定律有：，

，

聯(lián)立解得；

(3)設(shè)物塊A與彈簧分離時(shí)，A、B的速度大小分別為，規(guī)定向右為正，則有，

，

聯(lián)立解得：，

設(shè)A最終停在Q點(diǎn)左側(cè)x處，由動(dòng)能定理有：，

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b兩細(xì)繩一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在豎直放置的圓環(huán)上，小球位于圓環(huán)的中心，開始時(shí)繩a水平，繩b傾斜�，F(xiàn)將圓環(huán)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地向右滾動(dòng)至繩b水平，在此過程中

A. a上的張力逐漸增大，b上的張力逐漸增大

B. a上的張力逐漸減小，b上的張力逐漸減小

C. a上的張力逐漸減小，b上的張力逐漸增大

D. a上的張力逐漸增大，b上的張力逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）要判斷一個(gè)物理關(guān)系式是否成立，有時(shí)不必作復(fù)雜的推導(dǎo)，只需分析式中各量的單位，就可判定有些表達(dá)式是錯(cuò)誤的。在下面的實(shí)例中，某同學(xué)導(dǎo)出了四個(gè)不同的關(guān)系式，請(qǐng)你根據(jù)單位分析，確定其中必定錯(cuò)誤的選項(xiàng)

例：如圖，光滑水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面體，它的斜面上有另一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。關(guān)于下滑過程中物塊對(duì)斜面壓力N、斜面的加速度aM及滑塊加速度am，某同學(xué)得出的關(guān)系式有：

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行；然后經(jīng)過一系列過程，在離月面4m高處做一次懸停（可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止）；最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器自由下落。已知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3×109kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小約為9.8m/s2。則次探測(cè)器

A. 在著陸前瞬間，速度大小約為8.9m/s

B. 懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2×103N

C. 從離開近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械能守恒

D. 在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xoy平面內(nèi)的y軸左側(cè)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y軸右側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸為勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子（不計(jì)重力）從x軸上的N點(diǎn)以速度沿x軸正方向射出。已知粒子經(jīng)y軸的M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，若粒子離開電場(chǎng)后，y軸左側(cè)的電場(chǎng)立即撤去，粒子最終恰好經(jīng)過N點(diǎn)。求：

（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小及方向；

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根質(zhì)量均為0.1 kg完全相同的導(dǎo)體棒a、b，用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上．已知斜面傾角θ為53°，a、b導(dǎo)體棒的間距是PQ、MN導(dǎo)軌的間距的一半，導(dǎo)軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)a、b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時(shí)，其下滑速度v與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示．若a、b導(dǎo)體棒接入電路的電阻均為1 Ω，其他電阻不計(jì)，取g=10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，試求：

（1）PQ、MN導(dǎo)軌的間距d；

（2）a、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　　)

A. U＝ Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B. U＝ Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C. U＝Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D. U＝Blv，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放置有輕繩相連的質(zhì)量相同的滑塊1和滑塊2，轉(zhuǎn)臺(tái)繞轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω勻運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，輕繩始終處于水平狀態(tài)，兩滑塊始終相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止，且與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，滑塊1到轉(zhuǎn)軸的距離小于滑塊2到轉(zhuǎn)軸的距離．關(guān)于滑塊1和滑塊2受到的摩擦力f1和f2與ω2的關(guān)系圖線，可能正確的是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國(guó)產(chǎn)殲20艦戰(zhàn)斗機(jī)在我國(guó)首艘航母遼寧艦甲板上加速起飛過程可看成勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)的x-t圖象如圖所示，視殲20艦載戰(zhàn)斗機(jī)為質(zhì)點(diǎn)，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)判斷該機(jī)加速起飛過程下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A. 經(jīng)過圖線上M點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置時(shí)的速度大于4m/s

B. 在t=2.5s時(shí)的速度等于4m/s

C. 在這段時(shí)間內(nèi)位移等于2m

D. 在這段時(shí)間內(nèi)位移等于2m

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