【題目】如圖所示為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L=0.2m，動摩擦因數(shù)μ=0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過，在左端堅(jiān)直墻上固定有一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球質(zhì)量m=0.2kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放（小球和彈簧不粘連），小球剛好能沿著DEN軌道滑下。求：（g取10m/s2）

（1）小球在D點(diǎn)時的速度大小，

（2）小球在N點(diǎn)時受到的支持力大小，

（3）壓縮的彈簧所具有的彈性勢能。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析：在D點(diǎn)，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的速度；由機(jī)械能守恒求出小球到達(dá)N點(diǎn)的速度的大��；由牛頓運(yùn)動定律求小球到達(dá)N點(diǎn)時對軌道的壓力；從A到C的過程中，由動能定理求出彈簧具有的彈性勢能。

（1）小球剛好能沿DEN軌道下滑，在軌道最高點(diǎn)D點(diǎn)，

根據(jù)牛頓第二定律：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）D點(diǎn)到N點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：

根據(jù)牛頓第二定律：

聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：

（3）彈簧對小球所做的功W等于彈簧所具有的彈性勢能

根據(jù)動能定理有：

代入數(shù)據(jù)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】質(zhì)量是40kg的鐵錘從5m高處落下，打在水泥樁上，與水泥樁撞擊的時間是0.05s．重力加速度g=10m/s2（不計(jì)空氣阻力）
（1）撞擊水泥樁前鐵錘的速度為多少？
（2）撞擊時，樁對鐵錘的平均沖擊力的大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角．

（1）現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將（填“增大”“減小”或“不變”）．
（2）使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)．那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針（填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電梯的頂部掛一個彈簧秤，其下端掛了一個質(zhì)量為5kg的重物，電梯做勻速直線運(yùn)動時，彈簧秤的示數(shù)為50N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)?/span>40N。關(guān)于電梯的運(yùn)動，以下說法正確的是（g取10/s2）

A. 物體的重力變小了，物體處于失重狀態(tài)。

B. 電梯一定向下做勻減速運(yùn)動，加速度大小為2m/s2

C. 電梯可能向上做勻減速運(yùn)動，加速度大小為2m/s2

D. 此時電梯運(yùn)動的加速度方向一定向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，S處有一電子源，可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子，平板MN垂直于紙面，在紙面內(nèi)的長度L=9.1cm，中點(diǎn)O與S間的距離d＝4.55cm，MN與SO直線的夾角為θ，板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0×10－4T，電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg，電荷量e＝－1.6×10－19C，不計(jì)電子重力。電子源發(fā)射速度v＝1.6×106m/s的一個電子，該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長度為l，則（ ）

A.θ＝90°時，l＝9.1cm
B.θ＝60°時，l＝9.1cm
C.θ＝45°時，l＝4.55cm
D.θ＝30°時，l＝4.55cm

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如你用手掌平托一蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)以速率v按順時針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動。假設(shè)t=0時刻蘋果在最低點(diǎn)a且重力勢能為零，關(guān)于蘋果從最低點(diǎn)a運(yùn)動到最高點(diǎn)c的過程，下列說法正確的是

A. 蘋果在最高點(diǎn)c受到手的支持力為

B. 蘋果的重力勢能隨時間的變化關(guān)系為

C. 蘋果在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

D. 蘋果在運(yùn)動過程中的加速度越來越小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=5 N/C，同時存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。有一帶正電的小球，質(zhì)量m=1.0×10-6kg，電荷量q=2×10-6C，正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，當(dāng)經(jīng)過P點(diǎn)時撤掉磁場（不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象）取g=10m/s2 ， 求

（1）小球做勻速直線運(yùn)動的速度v的大小和方向；
（2）從撤掉磁場到小球再次穿過P點(diǎn)所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，空間存在方向垂直于紙面（xOy平面）向里的磁場．在x≥0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0；x＜0區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為λB0（常數(shù)λ＞1）．一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場，此時開始計(jì)時，當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時，求（不計(jì)重力）

（1）粒子運(yùn)動的時間；
（2）粒子與O點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，虛線PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場，一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10﹣11 kg、電荷量為q=+1.0×10﹣5 C，從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場加速后，經(jīng)過b點(diǎn)垂直于勻強(qiáng)電場進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，從虛線MN的某點(diǎn)c （圖中未畫出）離開勻強(qiáng)電場時速度與電場方向成60°角．已知PQ、MN間距為20cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)．求：

（1）水平勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小；
（2）bc兩點(diǎn)間的電勢差Ubc ．

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