精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示， a、b是完全相同的小物塊，質量均為m，光滑半圓弧軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑．粗糙的水平軌道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，另一端系物塊a，物體a恰位于軌道的末端C點(此時彈簧處于自然狀態(tài))．小物塊b自A處以豎直向下的初速度v0＝滑下，到C點后與物體a發(fā)生彈性碰撞，a壓縮彈簧進入水平軌道，物塊b最終恰能通過B點．重力加速度為g，求：

（1）物塊b剛滑到半圓軌道C點時對軌道的壓力大��；

（2）彈簧的最大彈性勢能．

【答案】（1）10mg（2）3.5mgR

【解析】

（1）物塊b自A處剛滑到C點的速度為vC，根據機械能守恒定律，

在C點，

由牛頓第三定律可知，物塊對軌道最低點的壓力為10mg

（2）物塊b恰能通過B點：

碰后物塊b恰好到達最高點，根據機械能守恒

物塊a、b發(fā)生彈性碰撞，動量守恒、動能守恒

解得：

，

物塊a、b交換速度，b靜止在C點，物塊a壓縮彈簧，到最短，

物塊a返回C點時，

物塊a、b再次發(fā)生彈性碰撞，動量守恒、動能守恒，交換速度

解得

EP=3.5mgR

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖裝置探究加速度與合外力的關系。利用力傳感器測量細線上的拉力。按照如下步驟操作：

①安裝好打點計時器和紙帶，調整長木板的傾斜程度，平衡小車摩擦力；

②細線通過導軌一端光滑的定滑輪和動滑輪，與力傳感器相連，動滑輪上掛上一定質量的鉤碼，將小車拉到靠近打點計時器的一端；

③打開力傳感器并接通打點計時器的電源（頻率為50Hz的交流電源）；

④釋放小車，使小車在軌道上做勻加速直線運動；

⑤關閉傳感器，記錄下力傳感器的示數F；

⑥通過分析紙帶得到小車加速度a；

⑦改變鉤碼的質量，重復步驟①②③④⑤⑥；

⑧作出a—F圖象，得到實驗結論。

(1)本實驗在操作中是否需要滿足鉤碼的質量遠遠小于小車的質量______________（選填“是”或“否”）。

(2)某次釋放小車后，力傳感器示數為F，通過天平測得小車的質量為M，動滑輪和鉤碼的總質量為m，不計滑輪的摩擦，則小車的加速度理論上應等于______________

(3)如圖是某次實驗有效紙帶的一段，部分計數點如圖所示（每相鄰兩個計數點間還有4個打印點未畫出）。測得s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，則鉤碼的加速度a=_________m/s2。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，把一塊不帶電的鋅板用導線連接在驗電器上，當用某頻率的紫外線照射鋅板時，發(fā)現驗電器指針偏轉一定角度，下列說法正確的是（ ）

A.驗電器帶正電，鋅板帶負電

B.驗電器帶負電，鋅板也帶負電

C.若改用紅光照射鋅板，驗電器的指針一定也會偏轉

D.若改用同等強度頻率更高的紫外線照射鋅板，驗電器的指針也會偏轉

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，裝置中兩磁極之間產生的磁場可近似為勻強磁場，發(fā)電機的矩形線圈abcd在磁場中，圖中abcd分別為矩形線圈的四個頂點，其中的c點被磁鐵遮擋而未畫出。線圈可繞過bc邊和ad邊中點且垂直于磁場方向的水平軸OO′勻速轉動。為了便于觀察，圖中發(fā)電機的線圈只畫出了其中的1匝，用以說明線圈兩端的連接情況。線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上；用導體做的兩個電刷E、F分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉動過程中可以通過滑環(huán)和電刷保持其兩端與外電路的定值電阻R連接。已知矩形線圈ab邊和cd邊的長度邊和ad邊的長度，匝數n=100匝，線圈的總電阻r=5.0Ω，線圈轉動的角速度ω=282rad/s，外電路的定值電阻R=45Ω，勻強磁場的磁感應強度B=0.05T。電流表和電壓表均為理想電表，滑環(huán)與電刷之間的摩擦及空氣阻力均可忽略不計，計算中取，。

(1)求電壓表的示數U；

(2)線圈轉動1圈的過程中電阻R上產生的焦耳熱（結果保留3位有效數字）；

(3)從線圈經過圖示位置開始計時，求線圈轉過90°的過程中通過線圈導線某截面的電荷量q（結果保留1位有效數字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350 km，“神舟八號”的運行軌道高度為343 km.它們的運行軌道均視為圓周，則

A.“天宮一號”比“神舟八號”線速度大

B.“天宮一號”比“神舟八號”周期長

C.“天宮一號”比“神舟八號”角速度大

D.“天宮一號”比“神舟八號”加速度小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在半球形光滑碗內斜放一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點分別為、，則碗對筷子在、兩點處的作用力方向分別為（ ）

A.均豎直向上

B.均指向球心

C.點處指向球心，點處豎直向上

D.點處指向球心，點處垂直于筷子斜向上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小張和小王同學家都住在錦祥秋實大廈，一天早上他們均是7：15出小區(qū)大門，經過不同路徑（小張沿東環(huán)路、小王經燕平路）到達昌平一中校門口；路上所用時間均為15分鐘。小張同學記錄了爸爸所開汽車的速度表指針的變化情況：某一時刻指針位置如圖2（a），經過6s指針位置如圖2（b）。若汽車做勻變速直線運動，則（　　）

A.汽車的加速度大小約為2.8m/s2

B.汽車的加速度大小約為10m/s2

C.汽車在這段時間內的位移約為84m

D.汽車在這段時間內的位移約為100m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（ ）

A. 開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動

B. 開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向

C. 開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向

D. 開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地球和木星繞太陽運行的軌道可以看作是圓形的，它們各自的衛(wèi)星軌道也可看作是圓形的。已知木星的公轉軌道半徑約為地球公轉軌道半徑的5倍，木星半徑約為地球半徑的11倍，木星質量大于地球質量。如圖所示是地球和木星的不同衛(wèi)星做圓周運動的半徑r的立方與周期T的平方的關系圖象，已知萬有引力常量為G，地球的半徑為R。下列說法正確的是（ ）

A. 木星與地球的質量之比為

B. 木星與地球的線速度之比為1∶5

C. 地球密度為

D. 木星密度為

查看答案和解析>>

同步練習冊答案