【題目】如圖所示，水平光滑軌道OA上有一質(zhì)量m =2 kg的小球以速度v0 = 20 m/s向左運(yùn)動，從A點(diǎn)飛出后恰好無碰撞地經(jīng)過B點(diǎn)，B是半徑為R = 10 m的光滑圓弧軌道的右端點(diǎn)，C為軌道最低點(diǎn)，且圓弧BC所對圓心角θ = 37°，又與一動摩擦因數(shù)μ = 0.2的粗糙水平直軌道CD相連，CD長為15 m。進(jìn)入另一豎直光滑半圓軌道，半圓軌道最高點(diǎn)為E，該軌道的半徑也為R。不計(jì)空氣阻力，物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取g =10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求：

(1)A、B兩點(diǎn)的高度差和物塊在C點(diǎn)對圓弧軌道的壓力；

(2)通過計(jì)算分析甲物塊能否經(jīng)過E點(diǎn)。

【答案】（1）11.25m；153N（2）甲物塊能經(jīng)過E點(diǎn)

【解析】(1)由題意知：在C點(diǎn)速度方向沿B點(diǎn)切線方向，在B點(diǎn)速度大小為：

豎直速度大小為vy=v0tan370=15m/s

從A點(diǎn)到B點(diǎn)的時間為：=1.5s

AB的高度差為

從B點(diǎn)到C點(diǎn)由動能定理得：

所以在C點(diǎn)

N=153N

由牛頓第三定律可知物體對軌道的壓力為153N，方向向下

(2)假設(shè)甲物塊通過E點(diǎn)時速度大小為v2，從C點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)，由動能定理得：

所以在E點(diǎn)速度大小為

在E點(diǎn)做圓周運(yùn)動時最小速度為v3，有

所以v3=10m/s

因?yàn)?/span>v2>v3，所以甲物塊能經(jīng)過E點(diǎn).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A靜止在圓弧軌道的最低點(diǎn)。小滑塊B在A的右側(cè)l=3.0m處以初速度v0=5.0m/s向左運(yùn)動，B與A碰撞后結(jié)合為一個整體，并沿圓弧軌道向上滑動。已知圓弧軌道光滑，且足夠長；A和B的質(zhì)量相等；B與桌面之間的動摩擦因數(shù)=0.15。取重力加速度g =10m/s2。求：

（1）碰撞前瞬間B的速度大小v；

（2）碰撞后瞬間A和B整體的速度大小v；

（3）A和B整體在圓弧軌道上所能到達(dá)的最大高度h。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖示為某探究活動小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為，木箱在軌道A端時，自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，在輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道A端，重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)正確的是( )

A. m＝3M

B. m＝2M

C. 木箱不與彈簧接觸時，上滑過程的運(yùn)動時間大于下滑過程中的運(yùn)動時間

D. 若貨物的質(zhì)量減少，則木箱一定不能回到A處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的加速度傳感器的示意圖。在U型底座內(nèi)部放置一絕緣滑塊，滑塊兩側(cè)各連接一彈簧，兩彈簧的另一端分別連接在U型底座的側(cè)壁上�；瑝K通過滑動觸頭與一阻值均勻的電阻AB相連。電阻AB及其滑動觸頭與另外的電路相連（圖中未畫出）。工作時將底座固定在被測物體上，使彈簧及電阻AB均與物體的運(yùn)動方向平行。當(dāng)被測物體加速運(yùn)動時，通過電路中儀表的讀數(shù)即可測得加速度的大小。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，各處摩擦均不計(jì)。

已知滑塊的質(zhì)量m = 0.60 kg，兩彈簧的勁度系數(shù)均為，AB全長為l = 9.0 cm， 被測物體可能達(dá)到的最大加速度為am = 20 m/s2。

另有一直流電源，電動勢為E = 9.0 V、內(nèi)阻不計(jì)；一理想電壓表及開關(guān)、導(dǎo)線若干。

設(shè)計(jì)一電路，用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。

該傳感器要求：

①當(dāng)加速度為零時，電壓表指針在表盤中央；

②當(dāng)物體向左以最大加速度加速運(yùn)動時，電壓表示數(shù)為滿量程。

(1)請你在圖乙中完成該傳感器的電路原理圖________。

(2)當(dāng)加速度為零時，應(yīng)將滑動觸頭調(diào)在距電阻的A端______cm處，電壓表量程為_______V。

(3)當(dāng)物體向左做減速運(yùn)動，電壓表的示數(shù)為1.5 V，則此時被測物體的加速度大小為_______m/s2。

(4)如果在電壓表的刻度盤上標(biāo)刻對應(yīng)的加速度值，則該刻度應(yīng)當(dāng)是__________的。(選填“均勻”或“不均勻”)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，間距L=l m且足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd、ef固定在水平面（紙面）上，右側(cè)cf間接有R=2 Ω的電阻。垂直于導(dǎo)軌跨接一根長l=2 m、質(zhì)量m=0.8 kg的金屬桿，金屬桿每米長度的電阻為2 Ω。t=0時刻，寬度a=1.5 m的勻強(qiáng)磁場左邊界緊鄰金屬桿，磁場方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2 T。從t=0時刻起，金屬桿（在方向平行于導(dǎo)軌的水平外力F作用下）和磁場向左運(yùn)動的速度一時間圖像分別如圖乙中的 ①和②。若金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則）（ ）

A. t=0時刻，R兩端的電壓為

B. t=0.5 s時刻，金屬桿所受安培力的大小為1N、方向水平向左

C. t=l.5 s時刻，金屬桿所受外力F做功的功率為4.8 W

D. 金屬桿和磁場分離前的過程中，從c到f通過電阻R的電荷量為0.5 C

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，EMNF是一塊橫截面為正方形的透明玻璃磚，其折射率n=，邊長MN =3 cm。一束激光AB從玻璃磚的EM面上的B點(diǎn)入射，∠ABE=300，BM=cm在玻璃磚右側(cè)有一豎直屏幕POQ，PQ∥FN，O點(diǎn)與MN等高，且NO=1 cm。若激光從玻璃磚射出后會在PQ上形成光斑H（圖中未標(biāo)出），且光在每個面上的反射只考慮一次。求：

(i)激光在B點(diǎn)發(fā)生折射的折射角；

(ji)光斑H到O點(diǎn)的距離HO。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年4月2日8時15分左右，中國第一個目標(biāo)飛行器“天宮一號”再入大氣層，落到南太平洋中部區(qū)域，絕大部分器件在再入大氣層過程中由于空氣阻力的作用燒蝕銷毀，對航空活動以及地面造成危害的可能性極小。如圖所示，a是“天宮一號”飛行器、b、c是地球同步衛(wèi)星，此時a、b恰好相距最近。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，“天宮一號”飛行器a的軌道半徑為r，引力常量為G，則

A. “天宮一號”飛行器a的周期小于24小時

B. 衛(wèi)星b的機(jī)械能一定等于衛(wèi)星c的機(jī)械能

C. 若“天宮一號”飛行器a在下落的過程中質(zhì)量保持不變，則“天宮一號”飛行器a的機(jī)械能將增加

D. 若“天宮一號”飛行器a和衛(wèi)星b均逆時針方向轉(zhuǎn)動，則到下一次相距最近，還需經(jīng)過時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲，交流發(fā)電機(jī)與一理想變壓器連接，給“220V，1100W”的電飯煲和“220V，220W”的抽油煙機(jī)正常供電。交流發(fā)電機(jī)的兩磁極間視為勻強(qiáng)磁場內(nèi)阻不計(jì)的線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始計(jì)時，產(chǎn)生的電動勢如圖乙所示。所有導(dǎo)線的電阻均不計(jì)，交流電流表是理想電表。下列說法正確的是（ ）

A. 變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為L=1100sinl00πt(V)

B. 正常工作時，電飯鍋和抽煙機(jī)的發(fā)熱功率之比為5︰1

C. t=0時刻，穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量和A表的示數(shù)均為零

D. 電飯鍋和抽油煙機(jī)同時正常工作時，A表示數(shù)為1.2A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋，重力加速度g取10m/s2。

（1）汽車到達(dá)橋頂時速度為5m/s，汽車對橋的壓力是多大；

（2）汽車以多大的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋面沒有壓力；

（3）假如拱橋的半徑增大到與地球R=6370km一樣，當(dāng)汽車的速度不斷地增大就會在橋上騰空形成繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，求使汽車成為衛(wèi)星的最小速度（結(jié)果可帶根號）。

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