【題目】如圖所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面與水平面平滑連接于點(diǎn)，右端連接內(nèi)、外壁光滑且半徑的四分之一細(xì)圓管，管口端正下方直立一根勁度系數(shù)為的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口端平齊。一個(gè)質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在曲面上，現(xiàn)從距的高度為處由靜止釋放小滑塊，它與間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小滑塊進(jìn)入管口端時(shí)，它與上管壁有大小為的相互作用力，通過后，在壓縮彈簧過程中小滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度。求：

(1)小滑塊在處受到的向心力大��；

(2)在壓縮彈簧過程中小滑塊的最大動(dòng)能；

(3)小滑塊最終停止的位置。

【答案】（1）；（2） ；（3）距點(diǎn)處

【解析】

（1）由題意知小滑塊進(jìn)入管口端時(shí)，它受到圓管外壁大小為、方向豎直向下的壓力，故小滑塊在點(diǎn)受到的向心力大小為

（2）在壓縮彈簧過程中，小滑塊速度最大時(shí)，所受合力為零。設(shè)此時(shí)小滑塊離端的距離為，則有

解得

在點(diǎn)，根據(jù)向心力公式，代入數(shù)值解得

小滑塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到速度最大位置的過程中，由機(jī)械能守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

（3）小滑塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得

代入數(shù)據(jù)解得、間的距離

小滑塊與彈簧作用后返回處動(dòng)能不變，小滑塊的動(dòng)能最終消耗在與水平面相互作用的過程中，設(shè)之后小滑塊在上的運(yùn)動(dòng)路程為，由動(dòng)能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

故最終小滑塊停止的位置與點(diǎn)的距離為

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】一只船在靜水中的速度為4m/s，它要渡過寬度為300m的一條河；已知水流速度為3m/s，下列說法正確的是（　�。�

A. 這只船不可能渡過河

B. 這只船渡河所用的最短時(shí)間為75s

C. 這只船相對于岸的速度一定是5m/s

D. 這只船的實(shí)際航線不可能垂直于河岸

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】能源問題是當(dāng)今社會(huì)重要的一個(gè)難題。關(guān)于節(jié)約能源已經(jīng)深入到我們的家庭生活中�，F(xiàn)有兩盞節(jié)能燈A和B，其額定功率相同，額定電壓A燈大于B燈，則（　　）

A.兩燈正常發(fā)光時(shí)，IA > IB

B.兩燈電阻RA < RB

C.將兩燈串聯(lián)后接入電路中，燈的功率PA > PB

D.將兩燈并聯(lián)后接入電路中，燈的功率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的一種設(shè)備，在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防及家電、醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用圖示表格是某品牌電動(dòng)機(jī)銘牌的部分參數(shù)，據(jù)此信息，下列說法中不正確的是()

A. 該電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為110 W

B. 該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為1 100 W

C. 該電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R為

D. 該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)每分鐘對外做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，5塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度為l=0.5m，質(zhì)量為m=0.6kg，在木板1的最左端放置一質(zhì)量為M=1kg的小物塊，已知小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2，長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，現(xiàn)給物塊水平向右的初速度v0=3m/s，使其從木板最左端向右滑動(dòng)（重力加速度g取10m/s2），則

（1）當(dāng)物塊在木塊1上滑動(dòng)時(shí)，求地面對這5個(gè)木塊總的摩擦力大�。�

（2）由計(jì)算分析小物塊滑至哪塊長木板時(shí)，長木板才開始在地面上滑動(dòng)，并求出物塊相對于木板靜止時(shí)在木板上的位置；

（3）在上述滑行過程中，當(dāng)物塊滑到與某塊木板共速時(shí)，立即給該木板施加一水平向右的推力F=5.1N，為保證物塊不從該木板滑出，求該力施加的最長時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代大型噴氣式客機(jī)C919首飛成功后，拉開了全面試驗(yàn)試飛的新征程，假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)位移x=1.6×103 m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求的速度v=80 m/s。已知飛機(jī)質(zhì)量m=7.0×104 kg，滑跑時(shí)受到的阻力為自身重力的0.1倍，重力加速度取。求飛機(jī)滑跑過程中

（1）加速度a的大小；

（2）牽引力的平均功率P。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正六面體真空盒置于水平面上，它的ADHE面與BCGF面均為金屬板，BCGF面帶正電，ADHE面帶負(fù)電其他面為絕緣材料。從小孔P沿水平方向平行于ABFE面以相同速率射入三個(gè)質(zhì)量相同的帶正電液滴a、b、c，最后分別落在1、2、3三點(diǎn)。下列說法正確的是( )

A. 三個(gè)液滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

B. 液滴c所帶的電荷量最多

C. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中液滴c的動(dòng)能增量最大

D. 三個(gè)液滴落到底板時(shí)的速率相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B為一電場中x軸上的兩點(diǎn)，如圖甲所示。一電子僅在電場力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，x軸上各點(diǎn)電勢隨其坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法正確的是

A.該電場是點(diǎn)電荷形成的電場

B.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA<EB

C.電子從A運(yùn)動(dòng)到B過程中電場力做負(fù)功

D.電子在A、B兩點(diǎn)的電勢能大小關(guān)系為EpA>EpB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面上有兩根相距0.5 m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻。導(dǎo)體棒ab長l = 0.5 m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.4 T�，F(xiàn)使ab以v = 10 m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。

（1）ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢多大；

（2）ab中電流的方向如何；

（3）若定值電阻R = 3.0 Ω，導(dǎo)體棒的電阻r = 1.0 Ω，則電路中的電流多大。

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