【題目】如圖所示,水平傳送帶順時針勻速傳動,緊靠傳送帶右端B的豎直平面內(nèi)固定有一個半徑為R=1.6m的光滑半圓軌道CD,半圓軌道下端連接有半徑同為R的內(nèi)壁光滑的1/4細(xì)圓管DE,細(xì)圓管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R,一勁度系數(shù)k=80N/m的輕彈簧一端固定在地面,自由伸長時另一端剛好在管口E處。質(zhì)量m=2kg的小物塊輕放在傳送帶的左端A點,隨后經(jīng)BC間的縫隙進(jìn)入CD,并恰能沿CD做圓周運動。小物塊經(jīng)過D點后進(jìn)入DE,隨后壓縮彈簧,速度最大時彈簧的彈性勢能EP=17J.g=10m/s2 :

(1).傳送帶對小物塊做的功W;

(2).小物塊剛經(jīng)過D點后進(jìn)入DE時,DE軌道對小物塊的彈力;

(3).小物塊的最大速度vm。

【答案】(1) 16J (2)80N豎直向下(3)10 m/s

【解析】

(1)由于小物塊恰能沿CD做圓周運動,設(shè)在C點時的速度為,

則有

根據(jù)動能定理得

解得

W=16J

(2)C點到D點,根據(jù)機械能守恒定律有

解得

FND=80N

方向:豎直向下

(3)當(dāng)彈簧彈力等于小物塊重力時,小物塊速度最大,設(shè)此時彈簧壓縮量為x,

則有

kx= mg,

小物塊從D點到速度最大時,根據(jù)能量守恒定律有

解得

vm= 10m/s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在研究用單擺測定重力加速度的實驗中,

(1)下列措施中必要的或做法正確的是_____。選填下列措施前的序號

A.為了便于計時觀察,單擺的擺角越大越好

B.擺線長應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擺球直徑

C.擺球應(yīng)選擇密度較大的實心金屬小球

D.將擺球和擺線平放在桌面上,拉直后用米尺測出擺球球心到擺線某點O間的長度作為擺長,然后將O點作為懸點

(2)兩個同學(xué)分別在北京大學(xué)和浙江大學(xué)探究了單擺周期T與擺長L關(guān)系的規(guī)律。多次改變擺長,記錄多組擺長和周期數(shù)據(jù),并繪制了圖像,如圖所示,從中可以判斷,浙江大學(xué)的實驗結(jié)果對應(yīng)圖線是_____________AB。北京大學(xué)的同學(xué)求出圖線的斜率k,則用斜率k求重力加速度的表達(dá)式為 ___________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v, A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g。下列說法正確的是( )

A. 小車克服重力所做的功是mgh

B. 合外力對小車做的功是

C. 阻力對小車做的功是

D. 推力對小車做的功是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為氫原子的能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時,發(fā)出多個能量不同的光子,并用產(chǎn)生的光子照射到逸出功為2.75eV的光電管上,則,

A.發(fā)出的光子最多有4種頻率

B.發(fā)出的光子最多有6種頻率

C.產(chǎn)生的光電子最大初動能可達(dá)10eV

D.加在該光電管上的遏止電壓應(yīng)為10V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)豎直固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線,分別與兩塊水平固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如圖(a)所示。有一變化的磁場垂直于紙面,規(guī)定向內(nèi)為正,變化規(guī)律如圖(b)所示。在t=0時刻平板之間中心有一重力不計,電荷量為q的靜止微粒,則以下說法正確的是(微粒始終沒有觸碰到金屬板)

A.2秒內(nèi)上極板為負(fù)極

B.3秒內(nèi)上極板為正極

C.2秒末微;氐搅嗽瓉砦恢

D.t=2.5s時兩極板之間的電場強度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一長為L輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使得小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,小球在最高點的速率為v,以下說法正確的是

A.v的最小值是0

B.小球過最高點時,桿對小球的彈力一定為零

C.v逐漸增大時,桿對小球的彈力逐漸減小

D.v逐漸減小時,桿對小球的彈力逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】跳臺滑雪是冬奧會的比賽項目之一,如圖為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖。助滑坡由ABBC組成,AB為斜坡,BCR=10m的圓弧面,二者相切于B點,與水平面相切于C,AC間的豎直高度差為h1=40mCD為豎直跳臺。運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點由靜止滑下,通過C點水平飛出,飛行一段時間落到著陸坡DE上的E點。運動員運動到C點時的速度是20m/sCE間水平方向的距離x=40m。不計空氣阻力,取g=10m/s2。求:

1)運動員從A點滑到C點過程中阻力做的功;

2)運動員到達(dá)C點時對滑道的壓力大小;

3)運動員落到E點時的瞬時速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】矩形線圈的匝數(shù)為50匝,在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時,穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖所示,下列結(jié)論正確的是:

A. 時,電動勢最大

B. 時,電動勢改變方向

C. 電動勢的最大值是157V

D. 時,磁通量變化率最大,其值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某玩具廠設(shè)計出如圖所示的玩具,軌道固定在高為H10.5 m的水平臺面上,通過在A處壓縮彈簧把質(zhì)量m0.01 kg的小球(可看作質(zhì)點)從靜止彈出,先后經(jīng)過直線軌道AC、半徑R10.1 m的圓形軌道、長為L10.5 m 的直線軌道CD、以及兩段半徑R21 m的圓弧DE、GP,G、E兩點等高且兩圓弧對應(yīng)的圓心角都為37°,所有軌道都平滑連接;小球從P點水平拋出后打到固定在Q點的鑼上,P、Q的水平距離L21.2 m,鑼的半徑r 0.3 m,圓心O離地高H20.4 m。CD段的動摩擦因數(shù)為0.2,其余軌道光滑,N為在P點正下方的擋板,在一次測試中測出小球運動到B點時對內(nèi)軌的作用力為0.064 N。(sin 37°0.6cos 37°0.8,g10 m/s2)

(1)求小球運動到B點時的速度大;

(2)小球能否離開軌道,請說明理由;

(3)要使小球打到鑼上,求小球從A處彈出時彈簧對小球所做的功需滿足的條件。

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