(10分)如圖所示,有一傾角為θ=370的硬桿,其上套一底端固定且勁度系數(shù)為k=120N/m的輕彈簧,彈簧與桿間無摩擦。一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球套在此硬桿上,從P點(diǎn)由靜止開始滑下,已知小球與硬桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ=0.5,P與彈簧自由端Q間的距離為L(zhǎng)=1m。彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量x的關(guān)系為。求:

(1)木塊從開始下滑到與彈簧自由端相碰所經(jīng)歷的時(shí)間t;
(2)木塊運(yùn)動(dòng)過程中達(dá)到的最大速度υm;
(3)若使木塊在P點(diǎn)以初速度υ0下滑后又恰好回到P點(diǎn),則υ0需多大?
(1)1 s (2)2m/s (3)4.9m/s

試題分析:(1)小球在垂直硬桿方向合力為0有
平行斜面方向
 
小球下滑為勻加速運(yùn)動(dòng)   
(2)當(dāng)小球從P點(diǎn)無初速滑下時(shí),彈簧被壓縮至x處有最大速度vm此時(shí)小球加速度等于0
    
小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒
 
代入數(shù)據(jù)得 
(3)設(shè)小球從P點(diǎn)壓縮彈簧至最低點(diǎn),彈簧的壓縮量為x1,由動(dòng)能定理
 
從最低點(diǎn)經(jīng)過彈簧原長(zhǎng)Q點(diǎn)回到P點(diǎn)的速度為0,則有

 
 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在空間存在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在場(chǎng)區(qū)某點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶電液滴a,它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)處恰與一個(gè)原來處于靜止的液滴b相碰,碰后兩液滴合為一體,沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng),已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍,液滴a所帶的電量是液滴b所帶電量的4倍。求兩液滴初始位置之間的高度差h(設(shè)a、b之間的靜電力不計(jì))。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M的木塊,一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入木塊,并以速度v2穿出,對(duì)這個(gè)過程,下列說法正確的是(   )
A.子彈克服阻力做的功等于
B.子彈對(duì)木塊做的功等于子彈克服阻力做的功
C.子彈對(duì)木塊做的功等于木塊獲得的動(dòng)能與子彈跟木塊摩擦生熱的內(nèi)能之和
D.子彈損失的動(dòng)能等于木塊的動(dòng)能跟子彈與木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑固定的豎直桿上套有小物塊 a,不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過大小可忽略的定滑輪連接物塊 a 和小物塊b,虛線 cd 水平,F(xiàn)由靜止釋放兩物塊,物塊 a 從圖示位置上升,并恰好能到達(dá)c處。在此過程中,若不計(jì)摩擦和空氣阻力,下列說法正確的是
A.物塊a到達(dá)c點(diǎn)時(shí)加速度為零
B.繩拉力對(duì)物塊a做的功等于物塊a重力勢(shì)能的增加量
C.繩拉力對(duì)物塊b先做負(fù)功后做正功
D.繩拉力對(duì)物塊b做的功等于物塊b機(jī)械能的變化量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成,AB恰與圓弧CD在C點(diǎn)相切,軌道固定在水平面上。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運(yùn)動(dòng),由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn)。已知水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)。求:

(1)小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑R至少是多大?
(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計(jì)算出的最小值,增大小物塊的初動(dòng)能,使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處,試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

將質(zhì)量為m的重球與較長(zhǎng)的細(xì)絲線組成單擺,小振幅振動(dòng)(擺角小于5°)時(shí)周期為T。使小球帶電量為q的正電后,置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)把它拉至懸點(diǎn)O右方等高處,使線展開并自由釋放,它擺至左方當(dāng)絲線與豎直方向夾角θ=30°時(shí)速度恰為零,如所示。求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
(2)使小球進(jìn)行小角度擺動(dòng)時(shí)的平衡位置及周期。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為的長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上,并與半徑為光滑圓弧形固定軌道接觸(但不粘連),木板的右端到豎直墻的距離為;另一質(zhì)量為2的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑,從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長(zhǎng)木板每次與豎直墻的碰撞時(shí)間極短且無機(jī)械能損失。已知滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。試求

(1)滑塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小
(2)若滑塊不會(huì)滑離長(zhǎng)木板,試討論長(zhǎng)木板與墻第一次碰撞前的速度的關(guān)系
(3)若S足夠大,為了使滑塊不滑離長(zhǎng)木板,板長(zhǎng)應(yīng)滿足什么條件

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A、B的質(zhì)量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì)).讓A、B以初速度v0一起從O點(diǎn)滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn),速度變?yōu)関0/2,此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn),己知O、P兩點(diǎn)間的距離為s,炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能,爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì),求:

(l)木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)學(xué)生用100N的力,將靜止在球場(chǎng)上質(zhì)量為1kg的球,以10m/s的速度踢出20m遠(yuǎn),則該學(xué)生對(duì)球做的功為   
A.50JB.100JC.1000JD.2000J

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案