【題目】如圖所示,AB為固定在豎直面內(nèi)、半徑為R的四分之一圓弧形光滑軌道,其末端B端切線水平,且距水平地面的高度也為R; 1、2兩小滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)用輕細(xì)繩拴接在一起,在它們中間夾住一個(gè)被壓縮的微小輕質(zhì)彈簧兩滑塊從圓弧形軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑下,當(dāng)兩滑塊滑至圓弧形軌道最低點(diǎn)時(shí),拴接兩滑塊的細(xì)繩突然斷開,彈簧迅速將兩滑塊彈開,滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)A已知R=045m,滑塊1的質(zhì)量m1=016kg,滑塊2的質(zhì)量m2=004kg,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力可忽略不計(jì)求:

1兩滑塊一起運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道最低點(diǎn)細(xì)繩斷開前瞬間對軌道的壓力的大;

2在將兩滑塊彈開的整個(gè)過程中彈簧釋放的彈性勢能;

3滑塊2的落地點(diǎn)與滑塊1的落地點(diǎn)之間的距離;

【答案】160N2090J3045m

【解析】

試題分析:1設(shè)兩滑塊一起滑至軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,所受軌道的支持力為N。對兩滑塊一起沿圓弧形軌道下滑到B端的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有m1+ m2gR=m1+ m2v2,

解得v=30m/s

對于兩滑塊在軌道最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有:N-m1+ m2g=m1+ m2

解得N=3m1+ m2g=60N

根據(jù)牛頓第三定律可知,兩滑塊對軌道的壓力大小N′=N=60N

2設(shè)彈簧迅速將兩滑塊彈開時(shí),兩滑塊的速度大小分別為v1v2,因滑塊2恰好能沿圓弧形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)A,此過程中機(jī)械能守恒,所以對滑塊2有

m2gR=m2v22

解得v2=30m/s,方向向左

對于彈簧將兩滑塊彈開的過程,設(shè)水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

m1+ m2v=m1v1-m2v2 解得v1=45m/s

對于彈簧將兩滑塊彈開的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有E= m1v12+ m2v22-m1+m2v2

解得E=090J

3設(shè)兩滑塊平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,根據(jù)h=gt2

解得兩滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==030s

滑塊1平拋的水平位移x1=v1t=135m

滑塊2從B點(diǎn)上滑到A點(diǎn),再從A點(diǎn)返回到B點(diǎn)的過程,機(jī)械能守恒,因此其平拋的速度大小仍為v2,所以其平拋的水平位移x2=v2t=090m

所以滑塊2的落地點(diǎn)與滑塊1的落地點(diǎn)之間的距離Δx=x1-x2=045m

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b分別與電源的兩極相連,帶電液滴P在金屬板a、b間保持靜止,F(xiàn)設(shè)法使P固定,再使兩金屬板ab分別繞中心點(diǎn)O、垂直于紙面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)相同的小角度,然后釋放P,則P在電場內(nèi)將做(

A. 曲線運(yùn)動(dòng) B. 水平向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 斜向右下方的勻加速直線運(yùn)動(dòng) D. 勻速直線運(yùn)動(dòng)

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【題目】如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量相等的A.B兩物塊疊放在一起,隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是(

A. B的向心力是A的向心力的2

B. 盤對B的摩擦力是對BA的摩擦力的2

C. A有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢,B有沿半徑向內(nèi)滑動(dòng)的趨勢

D. B先滑動(dòng),則A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)小于B與盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

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【題目】2016年里約奧運(yùn)跳水比賽中,中國跳水夢之隊(duì)由吳敏霞領(lǐng)銜包攬全部8枚金牌。假設(shè)質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺上以初速度v0向上跳起,跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺上起跳到入水前重心下降H,入水后受水阻力而速度減為零,不計(jì)跳水運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員人水后到速度為零時(shí)重心下降h,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g,則(

A. 運(yùn)動(dòng)員從跳臺上起跳到入水前受到合外力沖量大小為

B. 水對運(yùn)動(dòng)員阻力的沖量大小為

C. 運(yùn)動(dòng)員克服水的阻力做功為mgH +

D. 運(yùn)動(dòng)員從跳起到入水后速度減為零的過程中機(jī)械能減少量為mg(H +h) +

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【題目】兩位同學(xué)用如圖所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.

①實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是_____

A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差

B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

D.兩球的質(zhì)量必須相等

②測量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N,測得平拋射程分別為OMON.當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式___________________________時(shí),即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒;如果滿足表達(dá)式______________________________時(shí),則說明兩球的碰撞為彈性碰撞.

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【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對電路的影響,當(dāng)電鍵閉合后,兩小燈泡均能發(fā)光。在將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(  )

A. 小燈泡L1、L2均變暗

B. 小燈泡L1變暗,小燈泡L2變亮

C. 電流表A的讀數(shù)變大,電壓表V的讀數(shù)變小

D. 電流表A的讀數(shù)變小,電壓表V的讀數(shù)變大

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【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面,規(guī)定向里的方向?yàn)檎,在磁場中有一?xì)金屬圓環(huán),線圈平面位于紙面內(nèi),現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化,先按圖所示的Oa圖線變化,后來又按bccd變化,令E1、E2E3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流,則下列說法正確的是(  )

A. E1<E2,I1沿逆時(shí)針方向,I2沿順時(shí)針方向

B. E1<E2,I1沿順時(shí)針方向,I2沿逆時(shí)針方向

C. E2<E3,I2沿逆時(shí)針方向,I3沿順時(shí)針方向

D. E2E3,I2沿逆時(shí)針方向,I3沿順時(shí)針方向

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【題目】某學(xué)習(xí)小組為測量一銅芯電線的電阻率,他們截取了一段電線,用米尺測出其長度為L,用螺旋測微器測得其直徑為D,用多用電表測得其電阻值約為,為提高測量的精確度,該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件,設(shè)計(jì)了一個(gè)電路,重新測量這段導(dǎo)線(Rx表示)的電阻.

A.電源(提供的電壓U03.0 V)

B.電壓表V1(量程為0~3.0 V,內(nèi)阻約為2 kΩ)

C.電壓表V2(量程為0~15.0 V,內(nèi)阻約為6 kΩ)

D.電流表A1(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為1 Ω)

E.電流表A2(量程為0~3.0 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)

F.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10 Ω,額定電流2.0 A)

G.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1 kΩ,額定電流1.0 A)

H.開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干

(1)為提高實(shí)驗(yàn)的精確度,請你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)電路圖,并畫在下面的方框中.

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選________,電流表選________,滑動(dòng)變阻器選________(只填代號).

(3)某次測量時(shí),電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則該銅芯線材料的電阻率的表達(dá)式

ρ=________.

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【題目】甲同學(xué)用一游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一物體的長度.測得的結(jié)果如圖6所示,則該物體的長度L=_________ cm。乙同學(xué)用螺旋測微器測一金屬絲的直徑,如圖7所示,其讀數(shù)為___________mm。

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