【題目】如圖,在距水平地面高h(yuǎn)1=1.2m的光滑水平臺(tái)面上,一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖定.現(xiàn)接觸鎖定,小物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度v0向右從A點(diǎn)滑離平臺(tái),并恰好從B點(diǎn)沿切線(xiàn)方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC.已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2=0.6m,圓弧軌道BC的圓心O與水平臺(tái)面等高,C點(diǎn)的切線(xiàn)水平,并與長(zhǎng)L=2.8m的水平粗糙直軌道CD平滑連接,小物塊恰能到達(dá)D處.重力加速度g=10m/s2 , 空氣阻力忽略不計(jì).求:
(1)小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(2)解除鎖定前彈簧所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep;
(3)小物塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
【答案】
(1)解:小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知:
h1﹣h2= gt2
小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為:t= = s≈0.346s
答:小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.346s
(2)解:根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知:h2=h1(1﹣cos∠BOC),
代入數(shù)據(jù)解得:∠BOC=60°
設(shè)小滑塊從A點(diǎn)離開(kāi)時(shí)速度大小為v,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:
tan60°= ,
代入數(shù)據(jù)解得:v=2m/s
根據(jù)功能關(guān)系可知,原來(lái)壓縮的彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為t2:
Ep= mv2=2J
答:解除鎖定前彈簧所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為2J;
(3)解:依據(jù)題意根據(jù)功能關(guān)系有:
mgh1+EP=μmgL
代入數(shù)據(jù)解得:μ= .
答:小物塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
【解析】(1)首先要清楚物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,A到B的過(guò)程為平拋運(yùn)動(dòng),已知高度運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出時(shí)間;(2)知道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化給物塊的動(dòng)能;(3)從A點(diǎn)到最后停在軌道CD上的某點(diǎn)p,物塊的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化給摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能.
【考點(diǎn)精析】掌握平拋運(yùn)動(dòng)和功能關(guān)系是解答本題的根本,需要知道特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒;重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于感應(yīng)電流,下列說(shuō)法中正確的是( ).
A.只要閉合電路內(nèi)有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量發(fā)生變化時(shí),螺線(xiàn)管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.線(xiàn)框不閉合時(shí),即使穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化,線(xiàn)圈中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生
D.只有電路本身在磁場(chǎng)中且穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中才能有感應(yīng)電流產(chǎn)生
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5千克的物體,從球面頂點(diǎn),沿半徑R=1米的粗糙半球面由靜止下滑,物體落地時(shí)速度大小為3米/秒,空氣阻不計(jì),求:
(1)物體克服摩擦力所做的功;
(2)物體離開(kāi)球面時(shí)下降的高度.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上,靜止地放置著一個(gè)正方形單匝線(xiàn)圈ABCD,E、F分別為AB、CD的中點(diǎn),線(xiàn)圈總電阻、總質(zhì)量、正方形邊長(zhǎng).如果向下輕推一下此線(xiàn)圈,則它剛好可沿斜面勻速下滑.現(xiàn)在將線(xiàn)圈靜止放在斜面上后,在虛線(xiàn)EF以下的區(qū)域中,加上垂直斜面向內(nèi)的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖中所示規(guī)律變化的磁場(chǎng),已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)線(xiàn)圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)線(xiàn)圈在斜面上保持靜止時(shí),線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與方向;
(3)線(xiàn)圈剛要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)t的大。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的物塊,沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下,半球形金屬殼豎直放置,開(kāi)口向上,滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v,若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ,則物體在最低點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.受到向心力為
B.受到的摩擦力為
C.受到的摩擦力為μmg
D.受到的合力方向斜向左上方
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,摩托車(chē)做特技表演時(shí),以v0=10m/s的初速度沖向高臺(tái),然后從高臺(tái)水平飛出.若摩托車(chē)沖向高臺(tái)的過(guò)程中以P=1.8kW的額定功率行駛,沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t=16s,人和車(chē)的總質(zhì)量m=1.8×102kg,臺(tái)高h(yuǎn)=5.0m,摩托車(chē)的落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離s=7.5m.不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2 . 求:
(1)摩托車(chē)從高臺(tái)飛出到落地所用時(shí)間;
(2)摩托車(chē)落地時(shí)速度的大;
(3)摩托車(chē)沖上高臺(tái)過(guò)程中克服阻力所做的功.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】據(jù)報(bào)道,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星將于年發(fā)射,其環(huán)月飛行的高度距離月球表面,所探測(cè)到的有關(guān)月球的數(shù)據(jù)將比環(huán)月飛行高度為的嫦娥一號(hào)更加詳實(shí).若兩顆衛(wèi)星環(huán)月飛行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),飛行軌道如圖所示.則( )
A. 嫦娥二號(hào)環(huán)月飛行的周期比嫦娥一號(hào)更大
B. 嫦娥二號(hào)環(huán)月飛行的線(xiàn)速度比嫦娥一號(hào)更大
C. 嫦娥二號(hào)環(huán)月飛行時(shí)角速度比嫦娥一號(hào)更大
D. 嫦娥二號(hào)環(huán)月飛行時(shí)向心加速度比嫦娥一號(hào)更大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】應(yīng)用放射線(xiàn)對(duì)金屬進(jìn)行探傷,是利用了射線(xiàn)的_________能力;用于消除靜電,是利用了射線(xiàn)的_________作用.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球,經(jīng)時(shí)間t落地,落地時(shí)速度與水平地面間的夾角為α,已知該星球半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,求:
(1)該星球表面的重力加速度a;
(2)該星球的第一宇宙速度v;
(3)人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期T.
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