【題目】如圖,MP是水平地面,P點是豎直光滑圓形軌道的最低點,半徑為R,N、P之間的距離為2R。一個質(zhì)量為m的小物塊(可以看成質(zhì)點)與豎直墻之間有一個處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧,物塊與NP之間的動摩擦因數(shù)隨距N點距離變化的圖像如圖所示。現(xiàn)把物塊從N點由靜止釋放(重力加速度為g,圖像中已知),求:

1)若物塊達(dá)到P點時對軌道的壓力為2mg,開始時彈簧的彈性勢能為多大;

2)若物塊能滑上圓形軌且在到達(dá)圓軌道最高點前不脫離圓形軌道,開始時彈簧的彈性勢能大小應(yīng)滿足的條件。

【答案】12

【解析】

1)在P點根據(jù)牛頓第二定律有:

由牛頓第三定律:得:

物塊與NP之間的動摩擦因數(shù)隨距N點距離變化的圖像可以看出,全過程的平均動摩擦因數(shù)為 ,

根據(jù)能量守恒:

2)若恰好到達(dá)與圓心登高處:能量守恒:

若恰好到達(dá)圓形軌道的最高點:在最高點:

能量守恒:

若物塊能滑上圓形軌且在到達(dá)圓軌道最高點前不脫離圓形軌道:

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】物體在水平拉力F作用下,沿x軸由坐標(biāo)原點開始運(yùn)動,設(shè)拉力Fx的變化分別如圖甲、乙、丙所示,圖甲為一半圓圖形,對應(yīng)拉力做功分別為WW、W,則以下說法正確的是

A. W>W>WB. W=W>W

C. W=W=WD. W>W=W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河,河寬為L,河水流速為u,劃船速度均為v,出發(fā)時兩船相距2L,甲、乙船頭均與岸邊成60°角,且乙船恰好能直達(dá)正對岸的A點,則下列判斷中正確的是(

A. 甲船比乙船先到達(dá)對岸

B. 兩船可能在未到達(dá)對岸前相遇

C. 甲船也在A點靠岸

D. 甲船在A點左側(cè)靠岸

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水平的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離為L1 m,左端接有定值電阻R2 Ω.金屬棒PQ與導(dǎo)軌良好接觸,PQ的電阻為r0.5 Ω,導(dǎo)軌電阻不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 T的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)使PQ在水平向右的恒力F2 N作用下運(yùn)動,求:

(1)PQ中感應(yīng)電流的方向;

(2)PQ中哪端電勢高;

(3)PQ所受安培力方向;

(4)PQ的最大速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】容積為2L的燒瓶,在壓強(qiáng)為時.用塞子塞住,此時溫度為27℃,當(dāng)把它加熱到127℃時,塞子被打開了,稍過一會兒.重新把蓋子塞好.停止加熱并使它逐漸降溫到27℃。

求:(1)塞子打開前的最大壓強(qiáng)。(2)27℃時剩余空氣的壓強(qiáng)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,地球赤道平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星ab,均繞地球做逆時針勻速圓周運(yùn)動,衛(wèi)星a、b運(yùn)動的周期分別為T1T2,且T2=8T1,關(guān)于兩顆衛(wèi)星下列說法正確的是

A. 衛(wèi)星a的動能一定大于衛(wèi)星b的動能

B. 衛(wèi)星ab運(yùn)動軌道半徑之比為14

C. 衛(wèi)星b繞地球運(yùn)動的線速度大于地球第一宇宙速度

D. 衛(wèi)星a、b線速度大小之比為21

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根細(xì)線下端栓一個金屬小球P,細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上,Q放在帶小孔小孔光滑的水平桌面上,小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,現(xiàn)使小球在一個更高的水平面上做勻速圓周運(yùn)動,而金屬塊Q始終靜止在桌面上的同一位置,則改變高度后與原來相比較,下面的判斷中正確的是(

A. 細(xì)線所受的拉力不變B. Q受到桌面的靜摩擦力變小

C. 小球P運(yùn)動的周期變大D. 小球P運(yùn)動的線速度變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平桌面上放有長度為L=2m的木板CC上右端是固定擋板P,在C中點處放有小物塊BA、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計。C上表面與固定在地面上半徑為R=0.45m的圖弧光滑軌道相切,質(zhì)量為m=1kg的小物塊A從圓弧最高點由靜止釋放,設(shè)木板C與桌面之間無摩擦,A、C之間和B、C之間的滑動摩擦因數(shù)均為μ。A、B、C(包含擋板P)的質(zhì)量相同,開始時,BC靜止。(g=10m/s2)

(1)求滑塊從釋放到離開軌道受到的沖量大小;

(2)若物塊AB發(fā)生碰撞,求滑動摩擦因數(shù)均為應(yīng)滿足的條件;

(3)若物塊AB發(fā)生碰撞(設(shè)為完全彈性碰撞)后,物塊B與擋板P發(fā)生碰撞,求滑動摩擦因數(shù)均為μ應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在足夠長的水平線上方有方向垂直紙面向里范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.一帶負(fù)電粒子Pa點沿θ=30方向以初速度v垂直磁場方向射入磁場中,經(jīng)時間tb點射出磁場.不計粒子重力,下列說法正確的是(   )

A. 粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦長是其做圓周運(yùn)動半徑的2

B. P的初速度增大為2v,粒子射出磁場時與水平線的夾角為600

C. P的初速度增大為3v,則經(jīng)時間3t射出磁場

D. 若磁場方向垂直紙面向外,粒子P還是從a點沿θ=30方向以初速度v射入磁場中,則經(jīng)時間5t射出磁場

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案