如圖10是為了檢驗某種防護罩承受沖擊能力的裝置,M為半徑為、固定于豎直平面內的光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平,N為待檢驗的固定曲面,該曲面在豎直面內的截面為半徑圓弧,圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點,M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同的質量的小鋼珠,假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點,水平飛出后落到N的某一點上,取,求:

         發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能多大?

         鋼珠落到圓弧上時的速度大小是多少?(結果保留兩位有效數(shù)字)

【小題1】

【小題2】


解析:

【小題1】設鋼珠在軌道最高點的速度為,在最高點,由題意 

從發(fā)射前到最高點,由機械能守恒定律得:                                                        ②                       

【小題2】   鋼珠從最高點飛出后,做平拋運動

     ③       

    ④  

由幾何關系    ⑤              

從飛出到打在得圓弧面上,由機械能守恒定律:

             ⑥                 

聯(lián)立①、③、④、⑤、⑥解出所求                           

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖是為了檢驗某種防護罩承受沖擊能力的裝置的一部分,M為半徑為R=1.0m、固定于豎直平面內的四分之一光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平,M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同的質量m=0.01kg的小鋼珠,假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道內側恰好能經(jīng)過M的上端點水平飛出,取g=10m/s2,彈簧槍的長度不計,則發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某同學查資料得知:彈簧的彈性勢能僅與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關,并且與形變量的平方成正比.為了檢驗此結論的正確性,他設計了如下實驗:
(a)取一根輕質彈簧和一根內徑略大的直玻璃管,將玻璃管固定在水平桌面上,將彈簧插入玻璃管并固定一端,如圖1所示.
(b)將小鋼球放入玻璃管,輕推小鋼球,使彈簧壓縮到某一位置后,測出彈簧的壓縮量x.
(c)然后突然撤去外力,小鋼球沿水平方向彈出落在地面上,記錄小鋼球的落地位置.
(d)保持彈簧壓縮量不變,重復10次上述操作,從而確定小鋼球的平均落點,測得小鋼球的水平射程s.
(e)多次改變彈簧的壓縮量x的數(shù)值x1、x2、x3、…,重復以上步驟,測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3、…
請你回答下列問題:
(1)在實驗中,“保持彈簧壓縮量不變,重復10次上述操作,從而確定小鋼球的平均落點”的目的是為了減小
 
(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).
(2)若要測量小鋼球的水平射程s,除圖中畫出的器材以外,還必須選取的實驗器材是
 
.(填寫器材代號)
A.秒表  B.刻度尺  C.螺旋測微器   D.白紙  E.復寫紙
(3)該同學根據(jù)實驗的測量結果,作出彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象(如圖2),測量出了桌面離地面的高度為h,小球的質量為m,根據(jù)能量守恒定律推導出了彈性勢能EP與水平射程s的關系式:EP=
 
.根據(jù)彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象,推斷出彈簧的彈性勢能EP與x2成正比理由是
 
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?棗莊一模)(1)如圖甲所示,是利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖.小車拖 著紙帶沿斜面下滑時,打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開始運動時打出的點. 設小車在斜面上運動時所受阻力恒定0

①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,則小車下滑的加速度a=
4.1
4.1
 m/s2,打E點時小車速度vg=
2.5
2.5
 m/sD (結果均保留兩位有效數(shù)字)
②為了得出小車下滑過程中所受的阻力,在知道小車下滑的加速度a、打E點時速度vg、小車質量m、重力加速度g的情況下,只用刻度尺還需要測量的物理量為
斜面長度L及高度H
斜面長度L及高度H
,阻力的 表達式為
mg
H
L
-ma
mg
H
L
-ma
(用字母表示).
(2)對某圓柱狀導電元件進行研究.
①用多用電表的歐姆擋試測元件在常溫下的電阻值,在正確操作的情況下,當發(fā)現(xiàn)表頭 指針偏轉的角度過大或過小時,應換用其它擋位測量.在換擋后、進行測量之前,應當進 行的操作是
重新進行歐姆調零
重新進行歐姆調零
再測量讀數(shù)
再測量讀數(shù)

②圖甲是說明書中給出的伏安特性曲線,可由該曲線得到各狀態(tài)下的電阻值.為了研究 材料的電阻率,還需要測量元件的長度和截面直徑.如圖乙,用螺旋測微器測得的直徑 讀數(shù)為
1.990
1.990
mm
③實驗室中提供以下器材,用來檢驗該元件的伏安特性線是否和說明書中所給的一致.
A.電壓表V(量程為0-3V,內阻約5kΩ)
B.電流表A(量程為0-0.6A,內阻約0.1Ω)
C.滑動變阻器R1(O-10Ω,額定電流1.5A)
D?滑動變阻器R2(0-1000Ω,額定電流0.5A)
E.直流電源(電動勢3V,內阻忽略不計)
F.開關一個、導線若干
試設計實驗電路,并在答題紙中圖丙方框內畫出電路圖,導電元件用“”表示.滑動變阻器應選擇
R1
R1

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科目:高中物理 來源:陜西省西安中學2012屆高三第三次月考物理試題(重點班) 題型:038

如圖是為了檢驗某種防護罩承受沖擊能力的裝置,M為半徑為R=1.0 m、固定于豎直平面內的1/4光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平,N為待檢驗的固定曲面,該曲面在豎直面內的截面為半徑的1/4圓弧,圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點,M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍,可發(fā)射速度不同的質量m=0.01 kg的小鋼珠,假設某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點,水平飛出后落到N的某一點上,取g=10 m/s2,求:

(1)發(fā)射該鋼珠前,彈簧的彈性勢能Ep多大?

(2)鋼珠落到圓弧上N時的速度大小vN是多少?(結果保留兩位有效數(shù)字)

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