如圖,是為了檢測某種防護罩承受沖擊能力的裝置, M 為半徑為R =1.0m ,固定于豎直平面內(nèi)的1/4 光滑圓弧軌道, 軌道上端切線水平, N 為待檢驗的固定曲面,該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑r=m的1/4圓弧,圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點,M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m = 0.1kg的小鋼珠,假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點,水平飛出后落到N的某一點上,取g=10m/,求:

(1)發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能E多大?

(2) 鋼珠落到圓弧N上時的速度大小v是多少?

(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字. =13)

(1)設鋼珠在M軌道最高點的速度為v,在最高點:

   mg= m                      2分

   v == m/s                  2分

從發(fā)射前到最高點,應用機械能守恒定律

E= mgR+mv                   2分

E= 1.5J                     1分

(2)鋼珠從最高點飛出后,做平拋運動

  x = vt                        1分

y = gt                     1分

由幾何關(guān)系,x+ y= r              1分

從飛出點M到打在N點上,由機械能守恒定律

mgy+mv=mv                 2分

v=4.0 m/s                     2分

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1) “驗證動量守恒定律”的實驗裝置原來的教科書采用圖(甲)的方法,經(jīng)過編者修改后,現(xiàn)行的教科書采用圖(乙)的方法。兩個實驗裝置的區(qū)別在于①懸掛重垂線的位置不同:②圖(甲)中設計有一個支柱(通過調(diào)整,可使兩球的球心在同一水平線上;上面的小球被碰離開后,支柱立即倒下),圖(乙)中沒有支柱。對于圖(甲)入射小球和被碰小球做平拋運動的拋出點分別在通過O、O′點的豎直線上,重垂線只確定了O點的位置。

比較這兩個實驗裝置,下列說法正確的是(    )

A.采用圖(甲)的實驗裝置時,需要測出兩小球的直徑

B.采用圖(乙)的實驗裝置時,需要測出兩小球的直徑

C.為了減小誤差,采用圖(甲)的實驗裝置時,應使斜槽末端水平部分光滑

D.為了減小誤差,采用圖(乙)的實驗裝置時,應使斜槽末端水平部分光滑

(2)發(fā)光二極管是目前很多用電器的指示燈的電子元件,在電路中的符號是。只有電流從標有“+”號的一端流入,從標有“一”號的一端流出時,它才能發(fā)光,這時可將它視為一個純電阻。現(xiàn)有某廠家提供的某種型號的發(fā)光二極管的伏安特性曲線如圖所示。

①已知該型號的發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0 V。若用電動勢為12 V,內(nèi)阻可以忽略不計的直流電源供電,為使該二極管正常工作,需要在電源和二極管之間串聯(lián)一只阻值為_________Ω的定值電阻。

②已知該型號的發(fā)光二極管允許通過的最大電流為56 mA,請用實驗證明這種元件的伏安特性曲線與廠家提供的數(shù)據(jù)是否一致。可選用的器材有:待測發(fā)光二極管;直流電源E(電動勢4.5 V,內(nèi)阻可以忽略不計);

滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω);

電壓表V1(量程10 V,內(nèi)阻約50 kΩ);

電壓表V2(量程5 V,內(nèi)阻約20 kΩ);

電流表A1(量程100 mA,內(nèi)阻約50 Ω);

電流表A2(量程60mA,內(nèi)阻約100 Ω);

電鍵S、導線若干。

為準確、方便地進行檢測,電壓表應選用_________,電流表應選用_________。(填字母符號)

③畫出利用②中器材設計的實驗電路圖。

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