(12分)如圖9所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相接,導軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點.試求:                                                     
(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功;
(3)物體離開C點后落回水平面時的動能.
(1)3mgR (2)0.5mgR (3)2.5mgR
(1)物塊在B點時,
由牛頓第二定律得:FN-mg=m,F(xiàn)N=7mg
EkBmvB2=3mgR
在物體從A點至B點的過程中,根據(jù)機械能守恒定律,彈簧的彈性勢能Ep=EkB=3mgR.
(2)物體到達C點僅受重力mg,根據(jù)牛頓第二定律有
mg=m
EkCmvC2mgR
物體從B點到C點只有重力和阻力做功,根據(jù)動能定理有:
W-mg·2R=EkC-EkB
解得W=-0.5mgR
所以物體從B點運動至C點克服阻力做的功為W=0.5mgR.
(3)物體離開軌道后做平拋運動,僅有重力做功,根據(jù)機械能守恒定律有:
Ek=EkC+mg·2R=2.5mgR.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下運動中,物體的機械能一定守恒的是
A.在水平面上做勻速圓周運動的物體B.在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體
C.運動過程中受合外力為零的物體D.運動過程中不受摩擦力作用的物體

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“驗證機械能守恒定律” 的實驗中,所用電源的頻率為50HZ,某同學選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點位置對應刻度尺上的讀數(shù)如圖所示,(圖中O是打點計時器打的第一個點,A、B、C、D是間隔一段所取的點,圖中單位為厘米),根據(jù)實驗并結(jié)合紙帶回答以下問題:(注:4.5.6三題結(jié)果小數(shù)點后面保留兩位)

(1)現(xiàn)有器材是:電磁打點計時器;低壓交流電源;紙帶;帶夾子的重物;刻度尺;天平;導線;鐵架臺。其中該實驗不需要的器材是     ;
(2)實驗時,釋放紙帶與接通電源的合理順序是                      ;
(3)實驗中,要從幾條打上點的紙中挑選第一、二兩點間的距離接近    mm并且點跡清晰的紙帶進行測量。
(4)由紙帶計算得重錘下落的加速度為    m/s2;
(5)若重錘質(zhì)量為1kg,則重錘從開始下落到B點時,減少的重力勢能為   J;
(6)若重錘質(zhì)量為1kg,則重錘從開始下落到B點時,重錘的動能為      J。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的鉤碼在一個彈簧秤的作用下豎直向上運動。設彈簧秤的示數(shù)為T,不計空氣阻力,重力加速度為g。則下列說法中正確的是
A.T=mg時,鉤碼的機械能不變
B.T<mg時,鉤碼的機械能減小
C.T<mg時,鉤碼的機械能增加
D.T>mg時,鉤碼的機械能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,mA=2mB不計摩擦阻力,A物體自H高處由靜止開始下落,且B物體始終在水平臺面上,若以地面為零勢能面,當物體A的動能與其勢能相等時,物體A距地面高度是(   )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖3所示,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì) 量為3m,用手托住,高度為h,此時輕繩剛好拉緊.從靜止開始釋放b  后,a可能達到的最大高度為                              (  )
A.h      B.1.5h
C.2hD.2.5h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年山東濟南模擬)質(zhì)量分別為mM的兩個小球PQ,中間用輕質(zhì)桿固定連接,在桿的中點O處有一固定轉(zhuǎn)動軸,如圖4-3-8所示.現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放,在Q球順時針擺動到最低位置的過程中,下列有關能量的說法正確的是(其中M=2m)(  )

圖4-3-8
A.Q球的重力勢能減少、動能增加,Q球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.P球的重力勢能增加,動能也增加,P球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
C.P球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
D.P球、Q球和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011·無錫檢測)如圖所示,一個物體沿固定斜面勻速滑下,下列說法中正確的是(  )
A.支持力對物體做功,物體機械能守恒
B.支持力對物體不做功,物體機械能守恒
C.支持力對物體做功,物體機械能不守恒
D.支持力對物體不做功,物體機械能不守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列物體中,機械能不守恒的是                                         (   )
A.做平拋運動的物體 
B.輕繩的一端系一小球,繩的另一端固定,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動
C.光滑曲面上自由運動的物體
D.以的加速度豎直向上做勻減速運動的物體

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