在豎直平面內(nèi),一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應(yīng)的曲線方程為y=2.5 cos(單位:m),式中k=1m-1。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上,并從x=0處以v0=5m/s的初速度沿桿向下運(yùn)動(dòng),取重力加速度g=10m/s2。則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到x=m時(shí)的速度大小v=__________m/s;該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到x=__________m處。

試題分析:光滑小環(huán)在沿金屬桿運(yùn)動(dòng)的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,由曲線方程可知,環(huán)在x=0處的y坐標(biāo)是時(shí),,選y=0處為零勢(shì)能參考平面,則有,解得
當(dāng)環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度為零,同理有,解得y=0,即,該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到
點(diǎn)評(píng):本題難度較大,換在運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒,根據(jù)曲線方程可以確定環(huán)的位置
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

小車AB靜置于光滑的水平面上,A端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧,B端粘有橡皮泥,AB車的質(zhì)量為M,長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時(shí)AB與C都處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,當(dāng)突然燒斷細(xì)繩,彈簧被釋放,使物體C離開彈簧向B端沖去,并跟B端橡皮泥黏在一起,以下說法中正確的是(    )
A.如果AB車內(nèi)表面光滑,整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻機(jī)械能都守恒
B.整個(gè)系統(tǒng)任何時(shí)刻動(dòng)量都守恒
C.當(dāng)木塊對(duì)地運(yùn)動(dòng)速度大小為v時(shí),小車對(duì)地運(yùn)動(dòng)速度大小為v
D.AB車向左運(yùn)動(dòng)最大位移大于L

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一個(gè)半徑為R的圓軌道豎直固定在水平地面上,斜面AB與圓軌道在B點(diǎn)相切,在圓軌道B點(diǎn)處開有一小孔,有一可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從斜面上距離地面高為h的A點(diǎn)無初速滾下,從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道,所有摩擦不計(jì)。關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況,下述說法中正確的是
A.只有當(dāng)h≥,小球才不會(huì)脫離軌道
B.只要當(dāng)h≥2R,小球就不會(huì)脫離軌道
C.當(dāng)h≥R時(shí),小球一定會(huì)脫離圓軌道
D.當(dāng)h<R 時(shí),小球不會(huì)脫離軌道

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員從左側(cè)斜坡距離坡底8m處自由滑下,當(dāng)下滑到距離坡底s1處時(shí),動(dòng)能和勢(shì)能相等(以坡底為參考平面);到坡底后運(yùn)動(dòng)員又靠慣性沖上斜坡(不計(jì)經(jīng)過坡底時(shí)的機(jī)械能損失),當(dāng)上滑到距離坡底s2處時(shí),運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和勢(shì)能又相等,上滑的最大距離為4m.關(guān)于這個(gè)過程,下列說法中正確的是(   )
A.摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的功等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的變化
B.重力和摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的總功等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的變化
C.s1<4m,s2>2m
D.s1>4m,s2<2m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,圖中甲、乙兩種釋放紙帶的方式符合實(shí)驗(yàn)操作要求的是   (填“甲”或“乙”)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖所示,圓弧軌道在豎直平面內(nèi),半徑為0.2m,高為0.1m,一物體從底端沖上弧面,若不計(jì)摩擦,欲使物體通過圓弧頂端而恰好脫離弧面,求物體在圓弧底端時(shí)的速率υ0(g=10m/s)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,輕彈簧k一端與墻相連,處于自然狀態(tài),質(zhì)量為4 kg的木塊沿光滑的水平面以5m/s的速度運(yùn)動(dòng)并開始擠壓彈簧.求彈簧的最大彈性勢(shì)能及木塊被彈回速度增大到3m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球A和小球B質(zhì)量相同,球B置于光滑水平面上,當(dāng)球A從高為h處由靜止擺下,到達(dá)最低點(diǎn)恰好與B相碰,并粘合在一起繼續(xù)擺動(dòng),它們能上升的最大高度是(   )
A.hB.h/2C.h/4D.h/8

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,是一個(gè)物體離開地面的高度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間平方的關(guān)系,已知自由落體運(yùn)動(dòng)加速度為g=10m/s2,則:(      )  
                       
A.物體在豎直方向?yàn)閯蚣铀龠\(yùn)動(dòng)
B.若h0=20m,則物體可能做平拋運(yùn)動(dòng)
C.若h0=20m,則物體機(jī)械能一定守恒
D.若h0=10m,則物體的機(jī)械能可能守恒

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