【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)出如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，將一質(zhì)量為0.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）放置于水平彈射器內(nèi)，壓縮彈簧并鎖定，此時(shí)小球恰好在彈射口，彈射口與水平面AB相切于A點(diǎn)。AB為粗糙水平面，小球與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，彈射器可沿水平方向左右移動(dòng)；BC為一段光滑圓弧軌道。O/為圓心，半徑R＝0.5m，O/C與O/B之間夾角為θ＝37°。以C為原點(diǎn)，在C的右側(cè)空間建立豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy，在該平面內(nèi)有一水平放置開口向左且直徑稍大于小球的接收器D。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）

（1）某次實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)使彈射口距離B處L1＝1.6m處固定，解開鎖定釋放小球，小球剛好到達(dá)C處，求彈射器釋放的彈性勢能？

（2）求上一問中，小球到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力？

（3）把小球放回彈射器原處并鎖定，將彈射器水平向右移動(dòng)至離B處L2＝0.8m處固定彈射器并解開鎖定釋放小球，小球?qū)?/span>C處射出，恰好水平進(jìn)入接收器D，求D處坐標(biāo)？

【答案】(1)1.8J(2)2.8N(3) （0.144，0.384）

【解析】

（1）從A到C的過程中，由定能定理得：W彈-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0
解得：W彈=1.8J．
根據(jù)能量守恒定律得：EP=W彈=1.8J；
（2）從B到C由動(dòng)能定理：

在B點(diǎn)由牛頓第二定律：

帶入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：FNB=2.8N

（3）小球從C處飛出后，由動(dòng)能定理得：W彈-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mvC2-0，
解得：vC=2m/s，方向與水平方向成37°角，
由于小球剛好被D接收，其在空中的運(yùn)動(dòng)可看成從D點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的逆過程，
vCx=vCcos37°=m/s，vCy=vCsin37°=m/s，

由vCy=gt解得t=0.12s
則D點(diǎn)的坐標(biāo)：x=vCxt，y=vCyt，

解得：x=0.144m，y=0.384m，
即D處坐標(biāo)為：（0.144m，0.384m）．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圓柱形氣缸固定放置在水平地面上，其截面如圖所示，用硬桿連接的兩個(gè)活塞在氣缸的左右兩側(cè)分別封閉了兩部分氣體A、B，活塞可自由移動(dòng)．兩側(cè)的橫截面積SA＜SB，兩活塞間的C部分可通過閥門K實(shí)現(xiàn)與外界的連通或斷開．開始時(shí)兩邊氣體溫度相同，活塞處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使兩邊氣體緩慢升高相同的溫度，重新平衡后兩邊氣體壓強(qiáng)的增量分別為△pA和△pB．下列判斷正確的是（ ）

A. 若C部分是真空，則在溫度升高的過程中活塞始終不動(dòng)

B. 若C部分是真空，則最終平衡時(shí)△pA=△pB

C. 若C部分與外界大氣連通，則活塞向右移

D. 若C部分與外界大氣連通，則最終平衡時(shí)△pA＞△pB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一臺(tái)內(nèi)阻為發(fā)電機(jī)，供給一學(xué)校照明用，如圖所示，升壓比為1：4，降壓比為4：1，輸電線的總電阻，全校共22個(gè)班，每班有“220V,40W”燈6盞，若保證全部電燈正常發(fā)光，則：

(1)發(fā)電機(jī)輸出功率多大？

(2)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢多大？

(3)輸電效率是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】靜止在勻強(qiáng)磁場中的某放射性元素的原子核放出一個(gè)α粒子，其速度方向與磁場方向垂直。測得α粒子與反沖核軌道半徑之比為30∶1，如圖所示，則 (　 　)

A. 反沖核的原子序數(shù)為62

B. 原放射性元素的原子序數(shù)是62

C. 反沖核與α粒子的速率之比為1∶62

D. α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等、方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】距地面高5m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖．小車始終以4m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地．不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2 ． 可求得h等于（　�。�

A. 1.25 m B. 2.25 m C. 3.75 m D. 4.75 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度HP及PN均為L，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時(shí)刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū)域，此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，下列說法中正確的是

A. 當(dāng)ab邊剛越過JP時(shí)，導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθ

B. 導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=4：1

C. 從t1到t2的過程中，導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少

D. 從t1到t2的過程中，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用金屬晶格（大小約10－10m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子束通過電場加速后，照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中正確的是（ ）

A. 該實(shí)驗(yàn)說明了電子具有波動(dòng)性

B. 實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長為

C. 加速電壓U越大，電子衍射現(xiàn)象越明顯

D. 若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星于2013年12月2日1點(diǎn)30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，將實(shí)現(xiàn)“落月”的新階段。若已知引力常量G，月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1、周期T1 ,“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)月軌道半徑r2、周期T2，不計(jì)其他天體的影響，則根據(jù)題目條件可以（ ）

A. 求出“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星的質(zhì)量

B. 求出地球與月球之間的萬有引力

C. 求出地球的密度

D. 得出

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距為x，在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落．忽略空氣阻力， ，則以下正確的是( )

A. L=1m，x=1m時(shí)小球可以穿過矩形孔

B. L=0.8m，x=0.8m時(shí)小球可以穿過矩形孔

C. L=0.6m，x=1m時(shí)小球可以穿過矩形孔

D. L=0.6m，x=1.2m時(shí)小球可以穿過矩形孔

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