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【題目】如圖,光滑的傾斜軌道BCD與光滑圓弧軌道DEFG相切于D點,軌道的傾角θ=37°,圓弧軌道的半徑為R.一根輕彈簧沿軌道一端固定在B點,在另一端放置一質量為m的物塊A,A與彈簧接觸但不連接,F將A壓縮至C點,CD之間的距離為R,靜止釋放,發現物塊A恰好沿圓弧軌道通過最高點G.重力加速度為g。(取sin37°=,cos37°=

(1)求物塊A運動至D點的速度大小vD。

(2)將A另換做物塊P,將P同樣壓縮至C點靜止釋放,若要使P滑上圓弧軌道之后始終不脫離軌道,并能沿軌道原路返回,求P的質量mPA的質量m的又會應滿足的條件。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)物塊A恰好沿圓弧軌道通過最高點G時,由重力提供向心力,根據牛頓第二定律得

mg=m

從D到G的過程,根據機械能守恒定律得:mgR(1+cosθ)+=

聯立解得 vD=

(2)物塊A從C到G的過程,由機械能守恒定律得:

Ep=+mg(R+Rcosθ﹣Rsinθ)

要使P滑上圓弧軌道之后始終不脫離軌道,并能沿軌道原路返回,P最高只能運動到與圓心O點等高處,物塊P從C運動到圓心O等高處的過程,由機械能守恒定律得:

Ep=mpg(R﹣Rsinθ)

結合mg=m,解得 mP=

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某次滑雪訓練,運動員站在水平雪道上第一次利用滑雪杖對雪面的作用獲得水平推力F=84 N而從靜止向前滑行,其作用時間為t1=1.0 s,撤除水平推力F后經過t2=2.0 s,他第二次利用滑雪杖對雪面的作用獲得同樣的水平推力,作用距離與第一次相同.已知該運動員連同裝備的總質量為m=60 kg,在整個運動過程中受到的滑動摩擦力大小恒為Ff=12 N,求:

(1)第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小及這段時間內的位移;

(2)該運動員(可視為質點)第二次撤除水平推力后滑行的最大距離.

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【題目】圖中虛線是某電場中的一簇等勢線。兩個帶電粒子從P點均沿等勢線的切線方向射入電場,粒子運動的部分軌跡如圖中實線所示。若粒子僅受電場力的作用,下列說法中正確的是( )

A. a、b兩點的電場強度大小關系,a、b兩點的電勢關系

B. 兩個帶電粒子電性必定相反

C. 粒子從P運動到a的過程中,電勢能增大

D. 粒子從P運動到b的過程中,動能增大

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【題目】關于“亞洲一號”地球同步通訊衛星,下述說法正確的是(  )

A. 已知它的質量是1.24 t,若將它的質量增為2.84 t,其同步軌道半徑將變為原來的2

B. 它的運行速度大于7.9 km/s

C. 它可以繞過北京的正上方,所以我國能利用它進行電視轉播

D. 它距地面的高度約為地球半徑的5倍,故它的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的

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【題目】提高物體(例如汽車)運動速率的有效途徑是增大發動機的功率和減小阻力因數(設阻力與物體運動速度的平方成正比,即fk,k是阻力因數)。當發動機的額定功率為時,物體運動的最大速率為,如果要使物體運動的速度增大到2,則下列辦法可行的是( )

A. 阻力因數不變,使發動機額定功率增大到2

B. 發動機額定功率不變,使阻力因數減小到

C. 阻力因數不變,使發動機額定功率增大到4

D. 發動機額定功率不變,使阻力因數減小到

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證牛頓第二定律,某同學設計了如下實驗方案:

A.實驗裝置如圖甲所示,一端系在滑塊上的輕質細繩通過轉軸光滑的輕質滑輪,另一端掛一質量為m=0.5 kg的鉤碼。用墊塊將長木板附定滑輪的一端墊起,調整長木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長木板向下做勻速直線運動;

B.保持長木板的傾角不變,取下細繩和鉤碼,連接紙帶,接通打點計時器的電源,然后讓滑塊沿長木板滑下,打點計時器打下的紙帶如圖乙所示。

請回答下列問題:

(1)圖乙中紙帶的____端與滑塊相連(選填”)。

(2)圖乙中相鄰兩個計數點之間還有4個點未畫出,打點計時器接頻率為50 Hz的交流電源,根據圖乙求出滑塊的加速度a________ m/s2

(3)不計紙帶與打點計時器間的阻力,滑塊的質量M________ kg(g9.8 m/s2,結果保留3位有效數字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為A、B兩質點在同一直線上運動的位移時間(xt圖象,A質點的圖像為直線,B質點的圖象為過原點的拋物線,兩圖象交點C、D坐標如圖。下列說法不正確的是(

A. A、B相遇兩次

B. t1~t2時間段內B質點的平均速度與A質點勻速運動的速度相等

C. 兩物體速度相等的時刻一定在t1t2時間段內的中間時刻

D. AB前面且離B最遠時,B的位移為

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【題目】如圖所示,兩質量均為m的小球AB分別帶有+q-q的電量,被絕緣細線懸掛,兩球間的庫侖引力小于球的重力mg.現加上一個水平向右的勻強電場,待兩小球再次保持靜止狀態時,下列結論正確的是(

A. 懸線OA向右偏,OA中的張力大于2mg

B. 懸線OA向左偏,OA中的張力大于2mg

C. 懸線OA不發生偏離,OA中的張力等于2mg

D. 懸線AB向左偏,AB線的張力比不加電場時要大

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【題目】如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢面,兩相鄰等勢面間電勢差相等.A、B、C為電場中的三個點,且AB=BC,一個帶正電的粒子從A點開始運動,先后經過B、C兩點,若帶電粒子只受電場力作用,則下列說法正確的是

A. 粒子在A、B C三點的加速度大小關系aC>aB>aA

B. 粒子在A、B和C三點的動能大小關系EkC>EkB>EkA

C. 粒子在A、B和C三點的電勢能大小關系EpC>EpB>EpA

D. 粒子由A運動至B和由B運動至C電場力做的功相等

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同步練習冊答案
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