【題目】如圖所示，一工件用鎖定裝置固定于光滑水平面上，其段是一半徑為的光滑圓弧軌道，段為粗糙水平軌道，二者相切于點(diǎn)，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)，在處固定一根處于自然狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量為，在點(diǎn)正上方某處由靜止釋放，從點(diǎn)進(jìn)入軌道，已知工件的質(zhì)量，重力加速度為。

(1)若釋放高度，求物塊第一次經(jīng)過點(diǎn)時的速度的大��；

(2)解除鎖定裝置，若釋放高度，物塊第一次壓縮彈簧后恰好能返回到軌道上的點(diǎn)處，設(shè)彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則此過程中求：

①彈簧的最大彈性勢能；

②物塊返回點(diǎn)的途中，在圓軌道上的點(diǎn)處受到的支持力的大小。

【答案】(1) (2) ① ②

【解析】

(1)物塊由靜止釋放到達(dá)點(diǎn)，由動能定理得

（2）①物塊從靜止釋放到第一次將彈簧壓縮到最短時，物塊與工件達(dá)到共同速度，由水平方向動量守恒可知，共同速度為0，由能量守恒定律得：

物塊從靜止釋放到第一次壓縮彈簧后返回到軌道上的點(diǎn)時，物塊與工件達(dá)到共同速度，同樣可知共同速度為0，由能量守恒定律得：

聯(lián)立解得：

②物塊第一次壓縮彈簧返回到軌道上的點(diǎn)的途中，當(dāng)物塊經(jīng)過點(diǎn)時，設(shè)物塊和工件的速度大小分別為和，由系統(tǒng)水平方向動量守恒得

由能量守恒定律得：

聯(lián)立解得：

物塊在點(diǎn)時由支持力和重力的合力提供向心力

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,豎直光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻和是半徑都為的兩圓形磁場區(qū)域,其區(qū)域內(nèi)的磁場方向都垂直于導(dǎo)軌平面向外,區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按變化,中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為一質(zhì)量為電阻為長度為L的金屬桿AB穿過區(qū)域的圓心垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,并恰能保持靜止,則

A. 通過金屬桿的電流大小為

B. 整個電路的熱功率

C. 定值電阻的阻值為

D. 通過金屬桿的電流方向?yàn)閺?/span>A到B

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】

（1）使用多用電表測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆檔測量，示數(shù)如圖甲（a）所示，讀數(shù)為______Ω，據(jù)此應(yīng)選擇圖甲中的________（填“（b）”或“（c）”）電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，電流表的示數(shù)逐漸______（填“增大”或“減小”）；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓，將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

（3）如圖乙（a）是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線。

（4）該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻，測量待測電池的電動勢E和內(nèi)阻r，電路如圖乙（b）所示。閉合和，電壓表讀數(shù)為3．00V；斷開，讀數(shù)為1．00V。利用圖乙（a）可算得E=________V，r=_______Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平面直角坐標(biāo)系中同時存在范圍足夠大、方向平行于坐標(biāo)系平面的兩個勻強(qiáng)電場I和II，其中電場I的場強(qiáng)大小為、方向沿軸。一個電子在某次運(yùn)動中的軌跡如圖中曲線所示，軌跡關(guān)于虛線對稱，點(diǎn)坐標(biāo)為。已知兩點(diǎn)關(guān)于虛線對稱，電子的重力不計(jì)，下列說法正確的是

A. 電子位于三點(diǎn)處的電勢能大小關(guān)系是

B. 電場I和II的合場強(qiáng)方向與軸成30°角

C. 電場II的場強(qiáng)大小可能為

D. 電場II的場強(qiáng)大小可能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組探究做功和物體速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，在一傾斜軌道的下端固定一光電門，將一裝有擋光銅線的滑塊從軌道上端的某一位置由靜止釋放。已知軌道的傾角為，滑塊與軌道的動摩擦因數(shù)為，銅線的直徑為，重力加速度大小為。

(1)本實(shí)驗(yàn)中，是否需要測量滑塊與銅線的總質(zhì)量？________________（選填“需要”或“不需要”）

(2)用螺旋測微器測出銅線的直徑如圖所示，其讀數(shù)___________。

(3)實(shí)驗(yàn)中，多次改變滑塊釋放點(diǎn)到光電門之間的距離，測出相應(yīng)的銅線遮光時間。根據(jù)測出的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖象，若圖象為一直線，則直線的斜率_________________（用題中所給字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，b點(diǎn)為兩等量異種點(diǎn)電荷+Q和－Q連線的中點(diǎn)，以+Q為圓心且過b點(diǎn)的虛線圓弧上有a、c兩點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)關(guān)于連線對稱。下列說法正確的是

A. a、b、c三點(diǎn)電勢相等

B. 電子在a、c兩處受到的電場力相同

C. 電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到b點(diǎn)的過程中電勢能一直減小

D. 電子由a點(diǎn)沿虛線圓弧移到c點(diǎn)的過程中電勢能先增加后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形abcd內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，ab=2ad，e為cd的中點(diǎn)。速率不同的同種帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向射入磁場，其中從e點(diǎn)射出的粒子速度為v1；從c點(diǎn)射出的粒子速度為v2，則v1︰v2為(不計(jì)粒子重力)

A. 1︰2 B. 2︰5 C. 1︰3 D. 3︰5

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組在學(xué)習(xí)了多用表后，在實(shí)驗(yàn)室找到一個電流表G，嘗試自己動手改裝一個電壓表。

(1)先用半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，準(zhǔn)備有下列器材：

A.待測電流表G(量程1mA，內(nèi)阻約幾十歐)

B.滑動變阻器(阻值范圍0～100Ω)

C.滑動變阻器(阻值范圍0～20kΩ)

D.電阻箱(0～999.9Ω)

E電阻箱(0～9999Ω)

F.電源(電動勢9V，有內(nèi)阻)

G.開關(guān)、導(dǎo)線

①實(shí)驗(yàn)中要求有較高的精確度，在以上器材中，R1應(yīng)選用________，R2應(yīng)選用_________。

②實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行的步驟有：

A閉合開關(guān)S1

B.閉合開關(guān)S2

C.將R1的阻值調(diào)到最大

D.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針滿偏

E.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半處

F.記下R2的阻值并斷開S1

G.按圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路

以上步驟，合理的順序是______________________(用步驟前的英文字母表示)。

③若在步驟F中讀得R2的阻值是50.0Ω，則電流表內(nèi)阻Rg=___________Ω。

(2)要將該電流表改裝成量程是3V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)的一個阻值是_________Ω的電阻。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L。紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以順時針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移（I—x）關(guān)系的是（ ）

A. A B. B C. C D. D

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