【題目】如圖所示,圓筒的內(nèi)壁光滑,底端固定在豎直轉(zhuǎn)軸上,圓筒可隨軸轉(zhuǎn)動,它與水平面的夾角始終為45o。在筒內(nèi)有兩個用輕質(zhì)彈簧連接的相同小球A、B(小球直徑略小于圓筒內(nèi)徑),A、B的質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k。當(dāng)圓筒靜止時A、B之間的距離為LL遠大于小球直徑),F(xiàn)讓圓筒開始轉(zhuǎn)動,其角速度從零開始緩慢增大,當(dāng)角速度增大到時保持勻速轉(zhuǎn)動,此時小球B對圓筒底部的壓力恰好為零。重力加速度大小為g。

(1)求圓筒的角速度從零增大至的過程中,彈簧彈性勢能的變化量;

(2)用m、g、L、k表示小球A勻速轉(zhuǎn)動時的動能。

【答案】(1)0(2)

【解析】(1)系統(tǒng)靜止時,設(shè)彈簧的壓縮量為x1,以A為研究對象:

B對圓筒底部的壓力恰好為零時,設(shè)彈簧伸長量為x2,以B為研究對象:

,故彈簧彈性勢能的改變量:

(2)設(shè)A做圓周運動的半徑為R,則:

A在水平面內(nèi)做圓周運動,根據(jù)向心力公式:

A在豎直方向上合力為零:

聯(lián)立解得:

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,在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強電場,質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出,從B點進入電場,到達C點時速度方向恰好水平,A、B、C三點在同一直線上,且AB=2BC,如圖所示.由此可見( 。

A.小球帶正電

B.電場力為3mg

C.小球從AB與從BC的運動時間之比2:1

D.小球從AB與從BC的速度變化量大小相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45°37°的滑道組成,滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失,)。則

A. 動摩擦因數(shù)

B. 載人滑草車最大速度為

C. 載人滑草車克服摩擦力做功為mgh

D. 載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊界OAOC之間分布有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B,已知∠AOC=60°。OC上的P處為粒子的入射口,在OA上的M處安放接收器,且OM=OP=l,F(xiàn)將大量質(zhì)量為m,電荷量為+q的同種粒子以各種速率從P處向各個方向射入磁場,在M處被觀測到的粒子中,下列說法正確的是

A.速度的最小值為

B.速度最小的粒子在磁場中運動的時間為

C.在磁場中運動的時間的最大值為

D.在磁場中運動的時間最長的粒子速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗證機械能守恒定律.A為裝有擋光片的鉤碼,總質(zhì)量為M,擋光片的擋光寬度為b,輕繩一端與A相連,另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為mm<M)的重物B相連.他的做法是:先用力拉住B,保持A、B靜止,測出A的擋光片上端到光電門的距離h;然后由靜止釋放B,A下落過程中經(jīng)過光電門,光電門可測出擋光片的擋光時間t,算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度,將其視為A下落hh>>b)時的速度,重力加速度為g

(1)在A從靜止開始下落h的過程中,驗證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機械能守恒定律的表達式為_______________________(用題目所給物理量的符號表示);

(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值,因而系統(tǒng)減少的重力勢能_________系統(tǒng)增加的動能(選填“大于”或“小于”);

(3)為減小上述對結(jié)果的影響,小明同學(xué)想到了以下一些做法,其中可行的是________

A.保持A下落的初始位置不變,測出多組t,算出多個平均速度然后取平均值

B.減小擋光片上端到光電門的距離h

C.增大擋光片的擋光寬度b

D.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

(4)若采用本裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g,則測量值________真實值(選填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】西湖音樂噴泉位于湖濱三公園附近湖面上,高126 m音樂噴泉向人們展露迷人風(fēng)姿.設(shè)最高的那注噴泉豎直向上噴出,且這注噴泉對應(yīng)的噴嘴的出水量為0.35 m3/s,不計空氣阻力,則這注噴泉空中水的體積約為(g10 m/s2 )

A.0.7 m3

B.1.75 m3

C.3.5 m3

D.因噴嘴橫截面積未知.故無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,站在車上的人,用錘子連續(xù)敲打小車。初始時,人、車、錘都靜止。假設(shè)水平地面光滑,關(guān)于這一物理過程,下列說法正確的是

A. 連續(xù)敲打可使小車持續(xù)向右運動

B. 人、車和錘組成的系統(tǒng)機械能守恒

C. 當(dāng)錘子速度方向豎直向下時,人和車水平方向的總動量為零

D. 人、車和錘組成的系統(tǒng)動量守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與直面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上,o為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到o點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是

A.o點處的磁感應(yīng)強度為零

B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反

C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同

D.a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b是兩個帶有同種電荷的小球,用絕緣細線懸掛于同一點,兩球靜止時,它們距水平地面的高度相等,繩與豎直方向的夾角分別為α、β.且β>α,若同時剪斷兩根細線,空氣阻力不計,兩球帶電量不變,則下列敘述正確的是(  )

A. a球的質(zhì)量比b球的質(zhì)量大 B. a球的電荷量比b球的電荷量大

C. a,b兩球飛行的水平距離相等 D. 兩球同時落地

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