【題目】如圖所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點,BC的距離為1m,BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.4m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊,一個質(zhì)量為lkg的小球放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處靜止釋放小球,小球進入管口C端時,它對上管壁有的作用力,通過CD后,在壓縮彈簧過程中小球速度最大時彈簧的彈性勢能為=0.5J.取重力加速度g=10m/s.求:

(1)小球在C處受到的向心力大;

(2)BC間的動摩擦因數(shù);

(3)若改變高度hBC段光滑,試通過計算探究小球壓縮彈簧過程中的最大動能與高度h的關(guān)系,并在下面的坐標(biāo)系中粗略做出-h的圖象,并標(biāo)出縱軸的截距。

【答案】(1) 15 N (2) 0.3 (3)

【解析】(1) 小球進入管口C端時,它與圓管上管壁有大小為F=0.5mg的相互作用力,

故小球受到的向心力為F=0.5mg+mg=1.5mg=1.5×1×10 N=15 N;

(2)C點,由代入數(shù)據(jù)得vC m/s

小球從A點運動到C點過程,由動能定理得 解得;

(3) 在壓縮彈簧過程中速度最大時,合力為零。設(shè)此時小球離D端的距離為x0,則有 kx0=mg解得

由機械能守恒定律有

,圖象如圖所示:

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】自耦變壓器鐵芯上只繞有一個線圈,原、副線圈都只取該線圈的某部分,一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示,其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝;原線圈為1100匝,接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時,負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時原線圈中電流有效值為I1,負(fù)載兩端電壓的有效值為U2,且變壓器是理想的,則U2I1分別約為:

A. 240V5.3A

B. 240V9.1A

C. 380V5.3A

D. 380V9.1A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)原理圖:罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板.平時光電三極管接收不到LED發(fā)生的光,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài).發(fā)生火災(zāi)時,下列說法正確的是(  )

A. 進入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線,使光電三極管電阻更大,檢測電路檢測出變化發(fā)出警報

B. 光電三極管溫度升高,電阻變小,檢測電路檢測出變化發(fā)出警報

C. 進入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用,部分光線照到光電三極管上,電阻變小,發(fā)出警報

D. 以上說法均不正確

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實驗裝置中,A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電磁打點計時器相連,小車的質(zhì)量為M,小盤(及砝碼)的質(zhì)量為m.下列說法中正確的是

A. 實驗時先放開小車,再接通打點計時器的電源

B. 每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力

C. 本實驗中應(yīng)滿足m遠(yuǎn)小于M的條件

D. 在用圖象探究小車加速度與受力的關(guān)系時,應(yīng)作aM圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將籃球從同一位置斜向上拋出,其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上,不計空氣阻力,則下列說法中正確的是

A. 從拋出到撞墻,第二次球在空中運動的時間較短

B. 籃球兩次撞墻的速度可能相等

C. 籃球兩次拋出時速度的豎直分量可能相等

D. 拋出時的動能,第一次一定比第二次大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,電路中定值電阻阻值R 大于電源內(nèi)阻阻值r.將滑動變阻器滑片向下滑動,理想電壓表V1、V2、V3 示數(shù)變化量的絕對值分別為△V1、△V2、△V3,理想電流表A 示數(shù)變化量的絕對值△I,則(  )

A. A 的示數(shù)增大

B. V2 的示數(shù)增大

C. △V3 △I 的比值大于r

D. △V1 小于△V2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)為測定金屬絲的電阻率,設(shè)計了如圖甲所示的電路,電路中ab是一段電阻率較大,粗細(xì)均勻的電阻絲,保護電阻,電源電動勢E=3.0V,電流表內(nèi)阻忽略不計,滑片P與電阻絲始終接觸良好。

1)實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖乙所示,其示數(shù)為d=________mm。

2)實驗時閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P的位置,分別測量出每次實驗中aP長度x及對應(yīng)的電流值I,實驗數(shù)據(jù)如表所示。

x/m

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I/A

0.49

0.43

0.38

0.33

0.31

0.28

2.04

2.33

2.63

3.03

3.23

3.57

將表中數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙中,如圖所示,該圖象的斜率的表達(dá)式k=__________(用題中字母表示),由圖線求得電阻絲的電阻率_______ (保留兩位有效數(shù)字)

根據(jù)圖丙中關(guān)系圖線縱軸截距的物理意義,可求得電源的內(nèi)阻為r=______________________ (保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從兩個波源發(fā)出的兩列振幅均為A、頻率均為4Hz的簡諧橫波,分別沿x軸正、負(fù)方向傳播,在某一時刻到達(dá)B、E點,如圖中實線、虛線所示。兩列波的波速均為10m/s,下列說法正確的是

A. 質(zhì)點P此時在向左運動

B. 此時質(zhì)點P、O橫坐標(biāo)的差為

C. 質(zhì)點P、O開始振動的時刻之差為

D. 再經(jīng)過1/4個周期時,D質(zhì)點縱坐標(biāo)為2A

E. 同時有兩列波經(jīng)過C質(zhì)點時,C保持靜止

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在游樂節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上,小明和小陽觀看后對此進行了討論。如圖所示,他們將選手簡化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點,選手抓住繩由靜止開始擺動,此時繩與豎直方向夾角α=530,繩的懸掛點O距水面的高度為H=3m,繩長不確定,不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺露出水面的高度不計。取重力加速度g=10m/s2sin530=0.8,cos530=0.6。

1)若繩長=2m,選手?jǐn)[到最低點時速度的大;

2)選手?jǐn)[到最低點時對繩拉力的大。

3)若選手?jǐn)[到最低點時松手,小明認(rèn)為繩越長,在浮臺上的落點距岸邊越遠(yuǎn);小陽卻認(rèn)為繩越短,落點距岸邊越遠(yuǎn)。請通過推算說明你的觀點。

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同步練習(xí)冊答案