（07全國理綜Ⅱ）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑有軌道，由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5 mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

解：設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得

mgh＝2mgR＋mv2                            ①

物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N。重力與壓力的合力提供向心力，有：       mg＋N＝m                                 ②

物塊能通過最高點(diǎn)的條件是：N≥0                          ③

由②③式得：v≥                                     ④

由①④式得：h≥2.5R                                      ⑤

按題的需求，N＝5mg，由②式得：v＜                 ⑥

由①⑥式得：h≤5R                                        ⑦

h的取值范圍是：2.5R≤h≤5R

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

07全國理綜Ⅰ  29 碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e＝1，非彈性碰撞的e＜1。某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示）驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O。

第一步：不放小球2，讓小球 1 從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置。

第二步：把小球 2 放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn)，讓小球 1 從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置。

第三步：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

上述實(shí)驗(yàn)中，

①P點(diǎn)是_____________的平均位置，

M點(diǎn)是_____________的平均位置，

N點(diǎn)是_____________的平均位置，

②請(qǐng)寫出本實(shí)驗(yàn)的原理                                                         

                                                                               

                                                                               

寫出用測(cè)量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式                                         

③三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？

______________________________________________________________________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

07全國理綜Ⅰ  63.（17分） 實(shí)驗(yàn)題：

⑴用示波器觀察頻率為900 Hz的正弦電壓信號(hào)。把該信號(hào)接入示波器Y輸入。

①當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖 1 所示的波形時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)___________鈕。如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)______________鈕或____________鈕，或這兩個(gè)鈕配合使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)。

②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，應(yīng)將________鈕置于_____________位置，然后調(diào)節(jié)_________鈕。

、

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

07全國理綜Ⅱ  64有一電流表    ，量程為1 mA，內(nèi)阻r1約為100 Ω。要求測(cè)量其內(nèi)阻�？蛇x用器材有：電阻器R0，最大阻值為99999.9 Ω；滑動(dòng)變阻器甲，最大阻值為10 kΩ；滑動(dòng)變阻器乙，最大阻值為2 kΩ；電源E1，電動(dòng)勢(shì)約為2 V，內(nèi)阻不計(jì)；電源E2，電動(dòng)勢(shì)約為6 V，內(nèi)阻不計(jì)；開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干。

采用的測(cè)量電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①斷開S1和S2，將R調(diào)到最大；②合上S1調(diào)節(jié)R使    滿偏；③合上S2，調(diào)節(jié)R1使    半偏，此時(shí)可以認(rèn)為    的內(nèi)阻rg＝R1，試問：

①在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選擇      ；為了使測(cè)量盡量精確，可變電阻R應(yīng)該選擇      ；電源E應(yīng)該選擇      。

②認(rèn)為內(nèi)阻rg＝R1，此結(jié)果與rg的真實(shí)值相比      。（填“偏大”、“偏小”或“相等”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

07全國理綜Ⅰ  46、如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無摩擦，a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27℃）中達(dá)到的平衡狀態(tài)，氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變。若忽略氣體分子之間的勢(shì)能，下列說法中正確的是

A．與b態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多

B．與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)活塞的沖量較大

C．在相同時(shí)間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對(duì)活塞的沖量相等

D．從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做功，氣體向外界釋放了熱量

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案