【題目】如圖，豎直固定擋板與靜置于水平軌道上的小物塊a之間夾有壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧被鎖定且與a接觸但不粘連。水平軌道的MN段粗糙，其余部分光滑。N處有一小物塊b，用不可伸長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于某點(diǎn)O處。某時(shí)刻彈簧解鎖，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，a進(jìn)入MN段，之后與b發(fā)生碰撞并粘連在一起。已知a與MN段的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，MN長(zhǎng)度為l， a、b質(zhì)量均為m，重力加速度為g。彈簧被鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能為1.5mgl，細(xì)繩能承受的拉力最大值為20mg。

（1）求a與b碰前瞬間a的速率；

（2）a、b碰后，若要細(xì)繩始終拉直，求細(xì)繩的長(zhǎng)度r需滿足的條件。

【答案】（1）；（2）或

【解析】

（1）對(duì)小物塊，從釋放到N點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得

解得

（2）a、b碰撞過(guò)程由動(dòng)量守恒得

碰撞后兩物體做圓周運(yùn)動(dòng)，故

由解得，

若物體能到最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)

從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)

解得

若物體最多運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的位置

解得

綜上所述細(xì)繩的長(zhǎng)度r需滿足的條件為

或

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】某時(shí)刻處質(zhì)點(diǎn)沿軸向下開(kāi)始簡(jiǎn)諧振動(dòng)，形成沿軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，處質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后時(shí)，第一次形成的波形圖象如圖所示，點(diǎn)是軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是

A.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)開(kāi)始振動(dòng)

B.該波的波速是

C.該波遇到一個(gè)尺寸為的障礙物時(shí)可以發(fā)生明顯衍射

D.時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波谷

E.若質(zhì)點(diǎn)在時(shí)停止振動(dòng)，那么質(zhì)點(diǎn)在時(shí)也將停止振動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為FT，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其FT－v2圖象如圖乙所示，則(　　)

A. 輕質(zhì)繩長(zhǎng)為

B. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>am

C. 若v2＝b，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為6a

D. 當(dāng)v2＝c時(shí)，輕質(zhì)繩最高點(diǎn)拉力大小為＋a

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，四分之一的光滑圓弧軌道AB 與水平軌道平滑相連，圓弧軌道的半徑為R=0.8m，有一質(zhì)量為m=1kg 的滑塊從A端由靜止開(kāi)始下滑，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，滑塊在水平軌道上滑行L=0.7m 后，滑上一水平粗糙的傳送帶，傳送帶足夠長(zhǎng)且沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，取 g=10m/s2，求：

（1）滑塊第一次滑上傳送帶時(shí)的速度 v1 多大？

（2）若要滑塊再次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，傳送帶的速度至少多大？

（3）試討論傳送帶的速度v與滑塊最終停下位置x（到B點(diǎn)的距離）的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小張同學(xué)利用“電磁彈簧秤”測(cè)定某金屬桿的質(zhì)量，裝置如圖所示．一粗細(xì)均勻的水平金屬桿置于方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩端懸掛在兩根相同的輕質(zhì)彈簧下邊．彈簧上端固定，下端與金屬桿之間絕緣．金屬桿通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源相連，電源內(nèi)阻不能忽略，則關(guān)于金屬桿所受安培力的說(shuō)法正確的是（ ）

A.安培力方向豎直向上

B.僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，安培力變大

C.僅改變金屬桿中電流方向，安培力方向不變

D.金屬桿兩端并聯(lián)一電阻，安培力變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面兩端有兩塊平行帶電金屬板、，其間存在著場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，靠近正極板處有一薄擋板．一個(gè)質(zhì)量為、電量的小球，開(kāi)始時(shí)靜止在點(diǎn)，它與擋板的距離為，與板距離為．小球由靜止釋放后在電場(chǎng)力的作用下向左運(yùn)動(dòng)，與擋板相碰后電量減少到碰前的倍，，碰后小球的速度大小不變．取勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板所在位置的電勢(shì)為零．

（1）小球第一次碰到擋板經(jīng)歷的時(shí)間；

（2）點(diǎn)的電勢(shì)；

（3）第一次碰撞后小球能運(yùn)動(dòng)到離板多遠(yuǎn)的地方；

（4）小球經(jīng)過(guò)多少次與板碰撞后能到達(dá)極板．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】相同的電流表分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)電壓表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它們接入圖所示的電路，閉合開(kāi)關(guān)后

A.A1的讀數(shù)比A2的讀數(shù)大

B.A1指針偏轉(zhuǎn)角度比A2指針偏轉(zhuǎn)角度大

C.V1的讀數(shù)比V2的讀數(shù)大

D.V1指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 若va＞vb，則一定有Ua＜Ub

B. 若va＞vb，則一定有Eka＜Eka

C. 若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Eka

D. 若va＞vb，則一定有

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源內(nèi)阻較大，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、滑動(dòng)變阻器滑片位于某位置時(shí)，水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，燈泡L也能正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器滑片由該位置向a端滑動(dòng)，則（　�。�

A.燈泡將變暗，電源效率將減小

B.液滴帶正電，將向下做加速運(yùn)動(dòng)

C.電源的路端電壓增大，輸出功率也增大

D.滑片滑動(dòng)瞬間，帶電液滴電勢(shì)能將減小

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