如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形軌道在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的8倍,之后向上運(yùn)動(dòng)完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求:
(1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí),重力的瞬時(shí)功率是多大?
(1)Ep=3.5mgR;(2)Wf,,=mgR;(3)
【解析】
試題分析: (1)設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep,物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為,軌道對(duì)物體的支持力為N,,物體對(duì)軌道的壓力為由題意知=8mg 由機(jī)械能守恒得 Ep=m
由牛頓第二定律得: N-mg= 由牛頓第三定律得 N=
解得Ep=3.5mgR
(2)設(shè)物體克服阻力做功為Wf,,在C點(diǎn)速度為 ,
物體恰到達(dá)C點(diǎn) mg= 由動(dòng)能定理得: -2mgR
解得Wf,,=mgR
(3)物體落到水平面上時(shí)的豎直分速度是
重力的上升功率是P=mg
考點(diǎn): 動(dòng)能定理;機(jī)械能守恒定律
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆甘肅省高一下學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
把一物體豎直向上拋出去,該物體上升的最大高度為h,若物體的質(zhì)量為m,所受空氣阻力為f,則在從物體被拋出到落回地面的全過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A.重力做的功為mgh B.重力做功為2mgh
C.空氣阻力做功為零 D.空氣阻力做的功為-2fh
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆湖南省衡南縣高一下學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示的兩個(gè)斜面,傾角分別為37°和53°,在頂點(diǎn)兩個(gè)小球A、B以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出,小球都落在斜面上,若不計(jì)空氣阻力,則A、B兩個(gè)小球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為( )
A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9:16
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆湖南省高一下學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
關(guān)于三個(gè)宇宙速度,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞行星的最小運(yùn)行速度
B.地球的第二宇宙速度大小為16.7km/s
C.當(dāng)人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度達(dá)到第二宇宙速度時(shí),衛(wèi)星就逃出太陽(yáng)系了
D.地球同步衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的速度一定小于第一宇宙速度
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆湖南省高一下學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
下列物體機(jī)械能守恒的是( 。
A.做平拋運(yùn)動(dòng)的小球
B.進(jìn)站過(guò)程中的火車(chē)
C.勻速上升的氣球
D.子彈穿過(guò)木塊過(guò)程中,子彈與木塊組成的系統(tǒng)
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆湖北省等高一5月聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,輕桿長(zhǎng)為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,忽略空氣的阻力。若球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力,則下列說(shuō)法正確的是
A.球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí),其速度為
B.球B在最低點(diǎn)時(shí)速度為
C.球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)水平軸的作用力為1.5mg
D.球B在最高點(diǎn),桿對(duì)水平軸的作用力為1.25mg
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆湖北省等高一5月聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
質(zhì)量m=4 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O處,先用沿+x軸方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿+y方向的力F2=24 N作用了1 s.則質(zhì)點(diǎn)在這3 s內(nèi)的軌跡圖為圖中的
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆湖北省高一春季期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
物體在光滑水平面上,在外力F作用下的圖象如圖甲、乙所示,從圖中可以判斷物體在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)( )
A.物體一直在做曲線運(yùn)動(dòng)
B.在時(shí)間內(nèi),合外力保持不變
C.在時(shí)間內(nèi),合外力先減小后增大
D.在、時(shí)刻,外力F的功率最大
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科目:高中物理 來(lái)源:2016屆浙江省高一下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
半徑為R的光滑半球固定在水平面上,現(xiàn)用一個(gè)方向與球面始終相切的拉力F把質(zhì)量為m的小物體(可看做質(zhì)點(diǎn))沿球面從A點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到最高點(diǎn)B,在此過(guò)程中,拉力做的功為
A.πFR B.πmgR C. mgR D.mgR
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