【題目】如圖，半徑為R=1m,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，左端接有兩段光滑直軌道，AB與圓管外壁相切，BC與AB通過(guò)一段極短的圓弧平滑相連且BC傾角θ=45°。一個(gè)直徑略小于半圓管內(nèi)徑、質(zhì)量為m=lkg的小球，從BC軌道上與圓管圓心O等高的P點(diǎn)以某一速度沿軌道下滑，經(jīng)圓管最高點(diǎn)D后恰好落回到P點(diǎn)。若小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)恰好與圓管沒有相互作用，空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度為g,求：

(1)水平軌道AB的長(zhǎng)度；

(2)小球從P點(diǎn)滑到B點(diǎn)的時(shí)間；

(3)若改變小球從P點(diǎn)下滑的初始速度，小球從D點(diǎn)拋出落回到BC軌道時(shí)的動(dòng)能也隨之改變，求小球落到BC軌道時(shí)動(dòng)能的最小值。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）物體過(guò)D點(diǎn)時(shí)，有：

D到P做平拋運(yùn)動(dòng)，有水平位移

豎直位移

又AB間距

解得：

(2)對(duì)小球，P到D由機(jī)械能守恒，有：

P到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

其中，，

解得P到B的時(shí)間

(3)假設(shè)小球過(guò)D點(diǎn)的速度為v，從D點(diǎn)落回BC下落的高度為h()

則小球落到BC時(shí)動(dòng)能

其中，

又有幾何關(guān)系

聯(lián)立得：

當(dāng)，即時(shí)，動(dòng)能最小.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列哪些現(xiàn)象不是為了防止物體產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)的是( )

A. 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度

B. 轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不能做得太大

C. 在離心水泵工作時(shí)

D. 火車轉(zhuǎn)彎時(shí)限制車速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)定導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度，滑塊上安裝了寬度為d的遮光條，滑塊在牽引力作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門A、B，兩個(gè)光電門之間的距離為L，配套的數(shù)字毫秒計(jì)（圖中未畫出）記錄了遮光條通過(guò)第一個(gè)光電門A的時(shí)間為△t1，通過(guò)第二個(gè)光電門B的時(shí)間△t2，則：

（1）滑塊通過(guò)第一光電門的速度表達(dá)式為vA=

（2）滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門的速度表達(dá)式vB=

（3）滑塊的加速度表達(dá)式為a= ．

（以上表達(dá)式均用字母L、d、△t1、△t2、表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，平行金屬板上板帶正電，下板帶負(fù)電，板長(zhǎng)均為L,板間距為d,兩板電勢(shì)差為U,板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一帶正電的粒子從兩板正中間，平行于金屬板以速度v0射入，恰好從下板右端點(diǎn)平行于下板射出，若粒子質(zhì)量為m,帶電量為q,所受重力忽略不計(jì)，則

A. 粒子在板間做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B. 粒子通過(guò)平行金屬板電勢(shì)能減小

C. 粒子射出時(shí)速度大小為

D. 粒子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)前要檢查木板是否水平，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法：__________________________.

(2)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是_____

A．小球釋放的初始位置越高越好

B．每次小球要從同一高度由靜止釋放

C．實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直

D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近但不接觸木板

(3)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示．在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離x1＝x2＝12.40 cm，取g＝10 m/s2，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為________ m/s.(保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近（但不重疊）的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流．線框從實(shí)線位置由靜止釋放，在其后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（ ）

A. 線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零

B. 線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針后逆時(shí)針

C. 線框受到安培力的合力方向豎直向上

D. 線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻忽略不計(jì)．A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈，直流電阻不計(jì)．關(guān)于這個(gè)電路的說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 閉合開關(guān)，A燈立刻亮

B. 閉合開關(guān)，B燈立刻亮

C. 開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅

D. 開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，電流自左向右通過(guò)A燈

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為4m的水平軌道AB，與半徑為R=0.5m的豎直的半圓弧軌道BC在B處相連接，有﹣質(zhì)量為2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平向右、大小為14N的恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，滑塊與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，BC 間粗糙，取g=10m/s2．求：

（1）滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大小；

（2）若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并洽好能到達(dá)最高點(diǎn)C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，桿長(zhǎng)為3L，在離P球L處有一個(gè)光滑固定軸O，如圖所示，現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放，在Q球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置時(shí)，求：

(1)小球P的速度大小

(2)在此過(guò)程中小球P機(jī)械能的變化量

(3)要使Q球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，給Q球的初速度至少為多大？

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