【題目】如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧．投餌時(shí)，每次總將彈簧長(zhǎng)度壓縮到0．5R后鎖定，在彈簧上端放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去．設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)，對(duì)管壁的作用力恰好為零．不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能．已知重力加速度為g．求：

（1）質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1；

（2）彈簧壓縮到0．5R時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；

（3）已知地面與水面相距1．5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO′在90°角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在到m之間變化，且均能落到水面．持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后，魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，完全由重力提供，則

可以解得：

（2）從彈簧釋放到最高點(diǎn)C的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律有:

即：

得：

故彈簧彈性勢(shì)能為Ep=3mgR

（3）不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)裝置對(duì)魚餌速度大小的影響，質(zhì)量為m的魚餌離開管口C后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過t時(shí)間落到水面上，得：

離OO'的水平距離為x1，魚餌的質(zhì)量為m時(shí)：

魚餌的質(zhì)量為時(shí)，由動(dòng)能定理：

整理得：

同理：

魚餌能夠落到水面的最大面積s是：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上有一個(gè)表面光滑的立方體M，一輕桿L與水平地面成α角，輕桿的下端用光滑鉸鏈連接于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定于地面上，輕桿的上端連接著一個(gè)小球m，小球靠在立方體左側(cè)，立方體右側(cè)受到水平向左推力F的作用，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。若現(xiàn)在撤去水平推力F，則下列說法中正確的是（ ）

A. 小球在落地的瞬間和立方體分離

B. 小球和立方體分離時(shí)刻速度相等

C. 小球和立方體分離時(shí)刻小球加速度為g

D. 分離前小球和立方體系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示， 端輸入恒定的交流電壓。理想變壓器原.副線圈分別接有額定電壓均為，額定功率均為的燈泡A、B、C。閉合開關(guān)，燈泡均正常發(fā)光，則下列說法正確的是（ ）

A. 原副線圈的匝數(shù)比為

B. 電壓表V的示數(shù)為

C. 變壓器的輸入功率為

D. 副線圈上再并聯(lián)一個(gè)相同的燈泡D，燈泡A會(huì)燒壞

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是（ ）

A. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)

B. 穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

C. 穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

D. 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電

A. 保持K接通，增加兩極板間距，則兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大

B. 保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量減小

C. 斷開K，減小兩極板間距，則兩極板間的電壓減小

D. 斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電壓增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平細(xì)桿上套一環(huán)A，環(huán)A與球B間用一不可伸長(zhǎng)輕質(zhì)繩相連，質(zhì)量分別為mA和mB，由于B球受到水平風(fēng)力作用，A與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說法中正確的是(　　)．

A. B球受到的風(fēng)力為mBgtan θ

B. 風(fēng)力增大時(shí)，輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力保持不變

C. 桿對(duì)A環(huán)的支持力隨著風(fēng)力的增加而增加

D. A環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)DIS直接顯示物體的加速度）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持 不變，用鉤碼所受的重力作為 ，用DIS測(cè)小車的加速度。

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出關(guān)系圖線（如圖所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 。（填選項(xiàng)前字母）

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法中正確的是 ( )

A. 評(píng)委為體操運(yùn)動(dòng)員劉璇的“跑馬”動(dòng)作評(píng)分，可將劉璇看做質(zhì)點(diǎn)

B. 質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型，但現(xiàn)實(shí)中是存在的

C. 物理學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”跟幾何學(xué)中的“點(diǎn)”沒有區(qū)別

D. 如果物體的大小和形狀在研究的問題中屬于無(wú)關(guān)的或次要的因素，就可以把物體看做質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將重為6mg的均勻長(zhǎng)方體切成相等的A、B兩部分，切面與邊面夾角為60°，如圖所示疊放并置于水平地面上，現(xiàn)用彈簧秤豎直向上拉物塊A的上端，彈簧秤示數(shù)為mg，整個(gè)裝置保持靜止，則

A. A、B之間的靜摩擦力大小為mg

B. A對(duì)B的壓力大小為2mg

C. 物塊對(duì)地面的壓力大于5mg

D. 地面與物塊間存在靜摩擦力

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同步練習(xí)冊(cè)答案