如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置,光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上,半径为R,弹射器固定于A处,某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C,然后从轨道D处(D与圆心等高)下落至水平面,取重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球从D处下落至水平面的时间为
B.小球至最低点B时对轨道压力为6mg
C.小球落至水平面时的动能为3mgR
D.释放小球前弹射器的弹性势能为
高一物理单选题中等难度题
如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置.光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上,半径为R.弹射榉固定于A处.某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C,然后从轨道D处(D与圆心等高)下落至水平面.取重力加速度为g下列说法正确的是( )
A. 小球从D处下落至水平面的时间为
B. 小球至最低点B时对轨道压力为5mg
C. 小球落至水平面时的动能为2mgR
D. 释放小球前弹射器的弹性势能为
高一物理单选题简单题查看答案及解析
如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置,光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上,半径为R,弹射器固定于A处,某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球,恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C,然后从轨道D处(D与圆心等高)下落至水平面,取重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小球从D处下落至水平面的时间为
B.小球至最低点B时对轨道压力为6mg
C.小球落至水平面时的动能为3mgR
D.释放小球前弹射器的弹性势能为
高一物理单选题中等难度题查看答案及解析
如图所示,是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置.半径为R的光滑半圆管道(管道内径远小于R)竖直固定于水平面上,管道最低点B恰与粗糙水平面相切,弹射器固定于水平面上.某次实验过程中,一个可看作质点的质量为m的小物块,将弹簧压缩至A处,已知A、B相距为L.弹射器将小物块由静止开始弹出,小物块沿圆管道恰好到达最髙点C.已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ,重力加速度为g,求:
(1)小物块到达B点时的速度VB及小物块在管道最低点B处受到的支持力;
(2)小物块在AB段克服摩擦力所做的功;
(3)弹射器释放的弹性势能Ep.
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如图所示,是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置。半径为R的光滑半圆管道(管道内径远小于R)竖直固定于水平面上,管道最低点B恰与粗糙水平面相切,弹射器固定于水平面上。某次实验过程中,一个可看作质点的质量为m的小物块,将弹簧压缩至A处,已知A、B相距为L。弹射器将小物块由静止开始弹出,小物块沿圆管道运动恰好到达最髙点C。已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ,重力加速度为g,求:
(1)小物块到达B点时的速度VB及小物块在管道最低点B处受到的支持力;
(2)小物块在AB段克服摩擦力所做的功;
(3)弹射器释放的弹性势能Ep。
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某同学利用自己设计的弹簧弹射器测量弹簧的弹性势能,装置如图所示。水平放置的弹射器将质量为m的静止小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t,甲、乙光电门间距为L,忽略一切阻力。
①小球被弹射出的速度大小= ,求得静止释放小球时弹簧弹性势能Ep= (用题目中的字母符号表示)
②由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果 影响(选填“有”或“无”)
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如图所示,是一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=1m,动摩擦因数μ=0.5;BC、DEN段均可视为光滑,DEN是半径为r=0.5 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过.其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接,传送带以3m/s的速率沿顺时针方向匀速转动,小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5.左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下,而始终不脱离轨道.已知小球质量m=0.2kg ,重力加速度g 取10m/s2.试求:
(1)弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能;
(2)小球第一次经过N点时的速度大小;
(3)小球在传送带上滑动的过程中,离N点的最远距离;
(4)小球第一次在传送带上向左滑动的过程中,小球与传送带之间因摩擦产生的热量.
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如图所示,是一传送装置,其中AB段粗糙,AB段长为L=1m,动摩擦因数μ=0.5;BC、DEN段均可视为光滑,DEN是半径为r=0.5 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向,C位于DN竖直线上,CD间的距离恰能让小球自由通过.其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接,传送带以3m/s的速率沿顺时针方向匀速转动,小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5.左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下,而始终不脱离轨道.已知小球质量m=0.2kg ,重力加速度g 取10m/s2.试求:
(1)弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能;
(2)小球第一次经过N点时的速度大小;
(3)小球在传送带上滑动的过程中,离N点的最远距离;
(4)小球第一次在传送带上向左滑动的过程中,小球与传送带之间因摩擦产生的热量.
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某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为θ=53°,长为L1=7.5m的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连,然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道.如图所示.高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧,一端被固定在左面的墙上,另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧,现由静止释放小球,小球离开台面时已离开弹簧,到达A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5,g取10m/s2,sin53°=0.8.求:
(1)弹簧被压缩时的弹性势能;
(2)小球到达C点时速度vC的大小;
(3)小球进入圆轨道后,要使其不脱离轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件.
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在“探究弹性势能表达式”时,一位同学设计了如图1所示装置,以研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验过程如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,并落到水平地面上,钢球水平位移记为s.
(1)依据能的转化与守恒思想,小球平抛时具有的初动能______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)小球释放前弹簧储存的弹性势能
(2)若增大弹簧的压缩量,小球飞行的水平距离将变大,请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s、重力加速度g的关系式:______ .
(3)图2为一张印有小方格的纸,记录着实验中钢球的某次运动轨迹,图中a、b、c、d四点为小球平抛时经过的四个位置.小方格的边长L=1.25cm.则小球平抛初速度的计算式为v0= ______ (用L、g表示).
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如图所示,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形光滑固定轨道在B点衔接,BC为直径。一可看作质点的物块在A处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不连接),释放物块,物块被弹簧弹出后,经过半圆形轨道B点之后恰好能通过半圆轨道的最高点C。现在换用一个质量较小的另一物块,被同样压缩的弹簧由静止弹出,不计空气阻力。则更换后( )
A. 物块不能到达C点
B. 物块经过C点时动能不变
C. 物块经过C点时的机械能不变
D. 物块经过B点时对轨道的压力减小
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