【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為的光滑半圓軌道和的光滑半圓筒軌道與水平光滑軌道AC在A、C點(diǎn)相切。質(zhì)量為和的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用一根細(xì)線相連，中間夾著一個(gè)被壓縮的輕質(zhì)彈簧，最初處于靜止?fàn)顟B(tài)。將細(xì)線燒斷，恰好可以通過B點(diǎn)，重力加速度大小為。求：

（1）小球被彈簧彈開的速度；

（2）判斷小球能否上到D點(diǎn)，說明理由。若能上到最高點(diǎn)，求在最高點(diǎn)軌道對小球的作用力。

【答案】（1）；（2），方向豎直向上

【解析】

(1)在B點(diǎn)對小球受力分析，由牛頓第二定律得：

由A到B應(yīng)用動(dòng)能定理有：

代入數(shù)據(jù)解得

兩個(gè)小球被彈開的過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，得：

代入數(shù)據(jù)解得

(2)假設(shè)可以上到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：

解得

由于是半圓筒軌道，能上到最高點(diǎn)的臨界速度是零，所以經(jīng)判斷能上到最高點(diǎn)D，在D點(diǎn)對小球受力分析，取向下為正方向，由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得

負(fù)號(hào)表示方向豎直向上，即大小為：.

答：(1)小球被彈簧彈開的速度；

(2)小球能上到最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)軌道對小球的作用力大小為，方向豎直向上。

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】(1)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示，下列說法正確的是______

A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平

B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

C．斜槽軌道必須光滑

D．每次釋放小球時(shí)的位置越高，實(shí)驗(yàn)效果越好

(2)如圖乙實(shí)線為某質(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分，AB、BC間水平距離s1=s2=0.4m，高度差h1=0.25m，h2=0.35m．求：拋出初速度v0為______ m/s；由拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間為______s（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，與理想變壓器相連接的金屬導(dǎo)軌ab之間存在的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，ab之間距離為，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，以速度v向右運(yùn)動(dòng)（不會(huì)碰到變壓器），且v隨時(shí)間的變化關(guān)系為，變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈與形成閉合回路，且，電路中其余電阻不計(jì)，電壓表與電流表都是理想電表，則下列說法正確的是（ ）

A.電流表示數(shù)為2AB.電流表示數(shù)為A

C.1s的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2JD.電壓表的示數(shù)為1V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕桿長為3R，已知，兩端分別固定著質(zhì)量相等的兩個(gè)小球A和B，桿上O點(diǎn)裝有光滑的水平轉(zhuǎn)軸，給小球B一個(gè)合適的速度能夠讓小球A和小球B繞著O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力。設(shè)小球B在最高點(diǎn)的速度為v，小球B受到的彈力大小為F，其圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是（ ）

A.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

B.小球B的質(zhì)量為

C.由圖乙分析可得到小球A轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為

D.若，當(dāng)小球A轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)受到的彈力有可能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一負(fù)電荷在電場中僅受電場力作用，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，tA、tB分別對應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)的時(shí)刻，則下列說法中正確的是（ ）

A. A處的場強(qiáng)一定小于B處的場強(qiáng)

B. A處的電勢一定低于B處的電勢

C. 電荷在A處的電勢能一定小于在B處的電勢能

D. 從A到B的過程中，電場力對該電荷做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】—質(zhì)量為m的光滑小球放置于如圖所示的裝置中，裝置和球以某一加速度一起向右做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)球相對于裝置恰好不上滑，裝置質(zhì)量為M，則關(guān)于物理量的判斷正確的是

A.裝置傾斜面對球的支持力為mgcos

B.系統(tǒng)的加速度為gtan

C.系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程處于超重狀態(tài)

D.水平面對裝置的支持力等于Mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，實(shí)線表示一點(diǎn)電荷周圍的電場線，虛線表示該電場的兩條等勢線，兩條等勢線到電荷的距離分別為R和2R，A、B分別為兩條等勢線上的點(diǎn)。則下列說法中正確的是

A.此點(diǎn)電荷為正電荷

B.將一正的試探電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中電勢能增加

C.適當(dāng)?shù)倪x擇零勢點(diǎn)，可能出現(xiàn)B>A

D.A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA= 4EB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1 T，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，相距L=1m，金屬棒cd、ef與軌道垂直放置且處于鎖定狀態(tài)�，F(xiàn)有一金屬棒ab垂直軌道放置于cd左側(cè)相距x=3 m處以水平向右的初速度v0=2 m/s向 右運(yùn)動(dòng)，與金屬桿cd相碰（作用時(shí)間極短）并粘連一起，碰撞前瞬間同時(shí)解除棒cd和棒ef的鎖 定，使兩棒能沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，且棒cd和棒ef運(yùn)動(dòng)過程始終不會(huì)相碰，已知三根金屬棒的質(zhì)量均為m=l kg，電阻均為R= 2Ω，求：

（1）棒ab從開始運(yùn)動(dòng)到與棒cd相碰位置的過程中通過棒ab的電荷量q；

（2）棒ab和棒cd碰撞后瞬間的速度大小；

（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中回路的感應(yīng)電流產(chǎn)生的總焦耳熱？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一個(gè)電荷量為2C，質(zhì)量為1kg的小物塊從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說法正確的是( )

A. B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，電場強(qiáng)度E＝1N/C

B. 由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大

C. 由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，電勢逐漸升高

D. AB兩點(diǎn)的電勢差UAB＝－5V

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