满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,光滑轨道的DP段为水平轨道,PQ段为半径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的...

如图所示,光滑轨道的DP段为水平轨道,PQ段为半径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B,质量为m小球C靠在B球的右侧.现用外力作用在A和C上,弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度内).这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上.若撤去外力,C球恰好可运动到轨道的最高点Q.已知重力加速度为g.求撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能E是多少?
manfen5.com 满分网
C球恰好可运动到轨道的最高点Q,根据牛顿第二定律求出在C点速度. 对A、B、C及弹簧组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒列出等式求解 【解析】 对A、B、C及弹簧组成的系统,当弹簧第一次恢复原长时,设B、C共同速度大小为υ,A的速度大小为υA,由动量守恒定律有 2mυA=(m+m) υ① 则υA=υ 由系统能量守恒有E=2mυA2+(m+m)υ2② 此后B、C分离,设C恰好运动至最高点Q的速度为υ,此过程C球机械能守恒,则 mg•2R=mυ2-mυ2③ 在最高点Q,由牛顿第二定律得mg=         ④ 联立①-----④式解得:E=10mgR      答:撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能E是10mgR
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F已知.求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度;
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能;
(3)d满足什么条件时,棒ab进入磁场后一直做匀速运动.
manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示,用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡,斜坡与水平面的夹角θ=37°,推力的大小F=100N,斜坡长度s=4.8m,木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20.重力加速度g取10m/s2,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80.
求:(1)物体到斜面顶端所用时间.
(2)到顶端时推力的瞬时功率多大?

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)如图,用游标卡尺观察光的衍射现象时,调节游标尺和主尺两测脚间的距离如图所示.则形成的狭缝宽为    cm.
(2)验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①指出下列几个实验步骤中没有必要进行的或者操作不恰当的步聚,   
A.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
B.用天平测量出重锤的质量;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量打出的纸带上所选定的记数点之间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.manfen5.com 满分网
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S,点A、C间的距离为S1,点C、E间的距离为S2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落加速度a的表达式为a=   
(3)某组同学利用如图所示的电路测定金属电阻率,在测量时需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻RX
①请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=   
②利用该电路进行实验的主要操作过程是:
第一步:闭合电键S1,将电键S2接2,调节滑动变阻器 RP和r,使电压表读数尽量接近满量程,读出电压表和电流表的示数U1、I1;请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:    由以上记录的数据计算出被测电阻RX的表达式为RX=   
manfen5.com 满分网 manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n.原线圈接电压为u=Usinωt的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为R.当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.电动机两端电压为IR
B.原线圈中的电流为nI
C.电动机消耗的电功率为manfen5.com 满分网
D.重物匀速上升的速度为manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网如图,沿波的传播方向上有间距均为1米的六个质点a、b、c、d、e、f,均静止在各自的平衡位置,一列横波以1米/秒的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,a开始由平衡位置向上运动,t=1秒时,质点a第一次到达最高点,则在4秒<t<5秒这段时间内( )
A.质点c的加速度逐渐增大
B.质点a的速度逐渐增大
C.质点d向下运动
D.质点f保持静止
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.