【題目】如圖所示，粗糙的水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，水平桌面右側有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0．8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質量m＝0．2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，彈簧和物塊具有的彈性勢能為Ep，釋放后物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后，由P點沿圓軌道切線落入圓軌道。已知物塊與桌面間動摩擦因數(shù)μ＝0.1，CD間距離SCD=0.5m。（g＝10m/s2），求：

(1)D點的速度vD；

(2) Ep的大小

(3)判斷m能否沿圓軌道到達M點。

【答案】（1）4m/s（2）1.8J（3）物塊不能到達M點

【解析】(1)設物塊由D點以初速度vD做平拋運動，落到P點時其豎直速度為vy，有

，

得vD＝4m/s

(2)物塊從C→D由動能定理得：-μmgSCD＝mvD2-mvC2

功能關系：Ep＝mv2C＝1.8J

(3)設物塊能沿軌道到達M點，其速度為vM，從D→M整個過程由機械能守恒定律得：

mvD2＝mvM2＋mgR·cos45°

代入數(shù)據(jù)解得：vM≈2.2m/s<≈2.8m/s

所以物塊不能到達M點.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】自從采用調(diào)控房價政策以來，曾經(jīng)有一段時間，全國部分城市的房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢。一位同學將房價的“上漲”類比成運動中的“增速”，將房價的“下降”類比成運動中的“減速”，據(jù)此類比方法，你覺得“房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢”可以類比成運動中的( )

A. 速度增大，加速度增大

B. 速度增大，加速度減小

C. 速度減小，加速度減小

D. 速度減小，加速度增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧運動是一種理想化的運動模型，是機械振動中最簡單、最基本的振動。它具有如下特點：

（1）簡諧運動的物體受到回復力的作用，回復力的大小與物體偏離平衡位置的位移大小成正比、方向與位移方向相反，即：F回 = -kx，其中k為振動系數(shù)，其值由振動系統(tǒng)決定。

（2）簡諧運動是一種周期性運動，其周期與振動物體的質量的平方根成正比，與振動系統(tǒng)的振動系數(shù)的平方根成反比，而與振幅無關，即： 。

（1）如圖所示，一光滑的水平桿，在桿上穿有兩輕質彈簧，勁度系數(shù)分別為k1、k2，彈簧兩端固定于豎直墻上，中間系一質量為m的金屬小球，此時兩彈簧均處于原長，O為平衡位置。現(xiàn)將小球沿桿拉開一段距離后松開，小球以O為平衡位置做簡諧運動。

a．寫出小球偏離平衡位置的位移大小為x時合外力F合的表達式；

b．寫出小球做簡諧運動的周期T。

（2）一定質量的理想氣體，在溫度保持不變的條件下，其壓強與體積的乘積保持不變，即：PV =P＇V＇（玻意爾—馬略特定律）。如圖所示，一密閉長方體容器，導熱性能良好，中間有一質量為m的活塞，將容器分隔成體積相等的兩部分，且兩部分氣體完全相同，整個容器的溫度保持不變。已知氣體的壓強為P0，活塞到兩端的距離均為L，活塞的橫截面積為S，取向右為正方向。

a．現(xiàn)將活塞緩慢向右移到M位置，由靜止釋放，試求出活塞的位移為x時兩邊氣體的壓強P1和P2 比值；

b．證明：在振幅A遠小于L的條件下，活塞的運動可以看作簡諧運動。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角的足夠長的固定絕緣斜面上，有一個n=5匝、質量M=1kg、總電阻的矩形線框abcd，ab邊長，bc邊長。將線框置于斜面底端，使cd邊恰好與斜面底端平齊，在斜面上的矩形區(qū)域efgh內(nèi)有垂直于斜面向上的勻強磁場，磁感應強度B=0.1T，現(xiàn)通過沿著斜面且垂直于ab的細線以及滑輪把線框和質量m= 3kg的物塊連接起來，讓物塊從離地面某高度處靜止釋放，線框沿斜面向上運動，恰好能夠勻速進入有界磁場區(qū)域。當線框cd邊剛好穿出磁場區(qū)域時，物塊m恰好落到地面上，且不再彈離地面，線框沿斜面能夠繼續(xù)上升的最大的高度h=1.92m,線框在整個上滑過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=36J,已知線框與斜面的動摩擦因數(shù), g取, ,求:

(1)線框進入磁場之前的加速度；

(2)線框cd邊剛好穿出有界磁場區(qū)域時的速度；

(3)濟界磁場的寬度（即ef到gh的距離）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有溫度相同的m克水、m克冰、m克水蒸氣

A. 它們的分子平均動能一樣大 B. 它們的分子勢能一樣大

C. 它們的內(nèi)能一樣大 D. 它們的分子數(shù)一樣多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長0.20 m，它們的下端固定在地面上，上端自由，如圖甲所示．當加力壓縮此組合彈簧時，測得力和彈簧壓縮距離之間的關系如圖乙所示，則兩根彈簧的勁度系數(shù)分別是(設大彈簧勁度系數(shù)為k1，小彈簧勁度系數(shù)為k2)(　 　)

A. k1＝100 N/m，k2＝200 N/m

B. k1＝200 N/m，k2＝100 N/m

C. k1＝100 N/m，k2＝300 N/m

D. k1＝300 N/m，k2＝200 N/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，向一個空的鋁制飲料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段2cm長的水銀柱，這就是一個簡易氣溫計。已知大氣壓強為76cmHg，鋁罐的容積是 360cm3,均勻吸管內(nèi)部的橫截面積為2cm2,吸管露出罐外的總長度為20cm，當溫度為27℃時，水銀柱的右端離管口 10cm。(結果保留一位小數(shù)）

(i)將"氣溫計”豎直放置，如圖乙所示，水銀柱上埔距管口多遠？

(ii)“氣溫計”保持豎直放置，在保證水銀不溢出的情況下，能測量的最高溫度為多少攝氏度？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑地面上并排放兩個相同的木塊，長度皆為ｌ＝1.00ｍ，在左邊木塊的最左端放一小金屬塊，它的質量等于一個木塊的質量，開始小金屬塊以初速度ｖ0＝2.00ｍ／ｓ向右滑動，金屬塊與木塊之間的滑動摩擦因數(shù)μ＝0.10，ｇ取10ｍ／ｓ2，求：木塊的最后速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種鈾原子核的質量數(shù)是235，問：它的核子數(shù)，質子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？

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