如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開(kāi)始下滑，小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP。求

（1）小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；

（2）水平面BC的長(zhǎng)度s；

（3）在壓縮彈簧過(guò)程中小球的最大速度vm 。


（1）由機(jī)械能守恒得mg2r=mvB2（2分）

得vB=2            （1分）

（2）由mg=m         （2分）

得vC=                     （1分）

由動(dòng)能定理得mg2r－μmgs=mvC2  （3分）

解得s=3r                      （2分）

（3）設(shè)在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)小球離D端的距離為x，則有

kx=mg                                  （2分）

得x=                                 （1分）

由功能關(guān)系得mg(r+x) -EP = mvm2-mvC2    （3分）

得  vm=                （2分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


A、B為兩個(gè)用相同材料、相同橫截面積的導(dǎo)線繞制成邊長(zhǎng)不等的正方形單匝閉合線圈，它們?cè)谕粍驈?qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦交變電流。電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化關(guān)系分別如圖所示，則：

A．穿過(guò)A線圈的磁通量的最大值為

B．A、B兩線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的邊長(zhǎng)之比為2:3

C．從t＝0到t＝0.06s內(nèi)， A、B兩線圈上產(chǎn)生的熱量之比為2:3

D．從t＝0到t＝0.06s，A線圈磁通量變化量為0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖甲所示，兩塊足夠大的平行金屬板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時(shí)間周期性變化、方向豎直向下的電場(chǎng)，變化規(guī)律如圖乙所示，在t=0時(shí)刻從負(fù)極板由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q（q<0）的質(zhì)點(diǎn)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度，同時(shí)t0也為已知量。

（1）若質(zhì)點(diǎn)恰好在t=3t0時(shí)刻到達(dá)正極板，試求兩極板之間的距離d

（2）在第（1）問(wèn)的條件下，在極板間再加上空間分布均勻、大小隨時(shí)間周期性變化、方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)，變化規(guī)律如圖丙所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度。試求：

①帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)正極板

②帶電質(zhì)點(diǎn)在極板間做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑

③畫(huà)出質(zhì)點(diǎn)在極板間運(yùn)動(dòng)的軌跡圖（不需要寫(xiě)計(jì)算過(guò)程）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


把多用電表作為電源，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆×1擋，現(xiàn)用伏安法測(cè)其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，如下圖甲(已連接了部分線)，回答下列問(wèn)題：

①電流是從      流入多用電表，（選填紅表筆、黑表筆）

②完成實(shí)物圖連接，要求變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至最右端時(shí)，其使用電阻值最大，

③在圖甲的n表筆屬于哪種表筆     ．（選填紅表筆、黑表筆）

④閉合電鍵，測(cè)量出電流表、電壓表多組數(shù)據(jù)。將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)圖中，作出U—I圖線，由此求得待測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E=    V，內(nèi)電阻r=   Ω．(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


 P、Q兩電荷的電場(chǎng)線分布如圖所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的四點(diǎn)．一個(gè)離子從a運(yùn)動(dòng)到b(不計(jì)重力)，軌跡如圖所示．則下列判斷正確的是(　　)

A．離子從a到b，電勢(shì)能增加

B．離子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到P的排拆力

C．c、d兩點(diǎn)電勢(shì)相等

D．離子從a到b，動(dòng)能增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在光滑的水平直線導(dǎo)軌上，有質(zhì)量分別為2m和m，帶電量分別為2q、q（q>0）的兩個(gè)形狀相同的小球A、B正相向運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻A、B兩球的速度大小分別為vA、vB。由于靜電斥力作用，A球先開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)，它們不會(huì)相碰，最終兩球都反向運(yùn)動(dòng)。則___（填選項(xiàng)前的字母）

A．vA＞vB B．vA＜vB

C．vA=vB D． vB＞vA＞vB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)均靜止�，F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖乙中A、B圖線(時(shí)刻A、B的圖線相切，時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn))，重力加速度為g，則

A．時(shí)刻，彈簧形變量為0

B．時(shí)刻，彈簧形變量為

C．從開(kāi)始到時(shí)刻，拉力F逐漸增大

D．從開(kāi)始到時(shí)刻，拉力F做的功比彈簧彈力做的功少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于萬(wàn)有引力和天體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）

A．人造地球衛(wèi)星從半徑較小的圓軌道變軌到半徑較大的圓軌道后，衛(wèi)星的速度和加速度都變小，衛(wèi)星的周期和機(jī)械能都變大

B．若已知兩個(gè)未知天體近地衛(wèi)星的周期相等，則這兩個(gè)未知天體的平均密度也相等

C．2010年，天文學(xué)家首次見(jiàn)證行星瓦解死亡的全過(guò)程，由萬(wàn)有引力的知識(shí)可以得出：行星之所以會(huì)瓦解主要是因?yàn)樾行抢@中心天體運(yùn)行的公轉(zhuǎn)速度過(guò)大所致

D．若已知地球表面的重力加速度和人造衛(wèi)星的高度，則可以計(jì)算出衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


 如圖為光電管工作原理示意圖，入射光的光子能量為，陰極材料的逸出功為W，則（    ）

A．

B．c點(diǎn)為電源的負(fù)極

C．光電子在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減小

D．減弱入射光強(qiáng)度，ab兩端的電壓減小

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