【題目】如圖所示，AB是光滑的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，將彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)�，F(xiàn)使質(zhì)量為m的小滑塊從D點(diǎn)以速度v0＝進(jìn)入軌道DCB，然后沿著BA運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，彈簧壓縮最短時(shí)小滑塊處于P點(diǎn)，重力加速度大小為g。求：

(1)在D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小滑塊的作用力大小FN；

(2)彈簧壓縮到最短時(shí)的彈性勢能Ep；

(3)若水平軌道AB粗糙，且滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)讓小滑塊從P點(diǎn)靜止釋放，要使得小滑塊能進(jìn)入BCD軌道，且在軌道BCD上的運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，求PB長度的取值范圍。

【答案】(1)3mg (2)4mgl (3) ≤3l 或者6l≤<8 l

【解析】

(1)在D點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律：

解得

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒

解得：

(3)小滑塊恰能能運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)

解得

小滑塊恰能滑著軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)：

解得

所以6l≤<8 l，能在軌道BC間滑動(dòng).

小滑塊恰能滑著軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)：

解得

綜上可得：

≤3 l 或者6l≤<8 l

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，豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場，在兩極板間某位置用絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量m=10g的帶電小球，靜止時(shí)細(xì)線跟豎直方向成θ=45°角，小球與右極板距離為b=20cm。

(1)若小球所帶的電荷量q=5×10－7C，則兩極板間的電場強(qiáng)度大小為多少?

(2)若剪斷細(xì)線，則小球做什么運(yùn)動(dòng)?需多長時(shí)間到達(dá)右極板?(g取10m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平勻強(qiáng)磁場中，有一豎直放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直，導(dǎo)軌間距為，頂端接有阻值為的電阻。將一根金屬棒從導(dǎo)軌上的處以速度豎直向上拋出，棒到達(dá)處后返回，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)棒的速度為拋出時(shí)的一半。已知棒的長度為，質(zhì)量為，電阻為。金屬棒始終在磁場中運(yùn)動(dòng)，處于水平且與導(dǎo)軌接觸良好，忽路導(dǎo)軌的電阻。重力加速度為。

（1）金屬棒從點(diǎn)被拋出至落回點(diǎn)的整個(gè)過程中，求：

a．電阻消耗的電能；

b．金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子的碰撞。已知元電荷為。求當(dāng)金屬棒向下運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，棒中金屬離子對(duì)一個(gè)自由電子沿棒方向的平均作用力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖I所示的電路測量定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，圖中a、b、c分別代表三只電表，它們當(dāng)中有兩只電壓表和一只電流表，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，甲同學(xué)記錄的是電流表A和一只電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，乙同學(xué)記錄的是電流表A和另一只電壓表V2的測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖Ⅱ所示的兩條U﹣I圖線�；卮鹣铝袉栴}：

（1）圖I中a代表_____，b代表_____（選填三只電表的符號(hào)“A”、“V1”或“V2”）

（2）實(shí)驗(yàn)中采用下列哪一滑動(dòng)變阻器效果較好_____。

A.10Ω，0.2A

B.10Ω1A

C.1kΩ，200mA

D.2kΩ，2A

（3）根據(jù)圖Ⅱ，可以求出定值電阻的阻值R＝_____Ω，電源電動(dòng)勢E＝_____V，內(nèi)電阻r＝_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)質(zhì)量m＝1kg的物塊和足夠長的木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長的輕細(xì)繩固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的立柱上，細(xì)繩水平。t＝0時(shí)，木板開始受到水平向左恒力F＝0.4N，在t1＝2s時(shí)，撤去F同時(shí)剪斷輕細(xì)繩。如圖(b)所示為0－3s內(nèi)木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g＝l0m/s2。

(1)求木板的質(zhì)量M和物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)求0－5s內(nèi)木板運(yùn)動(dòng)的位移大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電量之比為：qB =1：3的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點(diǎn)射入平行板電容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為xA：xB =2:1，則帶電粒子的質(zhì)量之比mA:mB以及在電場中飛行時(shí)間之比tA:tB分別為:( )

A. 1:1; 2:3

B. 2:1; 3:2

C. 1:1 ;3:4

D. 4:3; 2:1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。通過力和速度傳感器監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示。取g＝10m/s2，則下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

A.物體的質(zhì)量m＝0.5kg

B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.40

C.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W＝2J

D.前2s內(nèi)推力F做功的平均功率＝3W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，從t=0開始，下列說法不正確的是（　�。�

A.t1時(shí)刻離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

B.t2~t3時(shí)間內(nèi)，加速度沿負(fù)方向

C.在0~t2與t2~t4這兩段時(shí)間內(nèi)，物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

D.在t1~t2與t2~t3時(shí)間內(nèi)，物體的加速度大小和方向都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長，下端粗端中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，則被封閉氣體體積和熱力學(xué)溫度的關(guān)系最接近哪個(gè)圖象　　

A.

B.

C.

D.

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