【題目】如圖所示，光滑斜軌和光滑圓軌相連，固定在同一豎直面內(nèi)，圓軌的半徑為R，一個小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從離水平面高h(yuǎn)處由靜止自由下滑，由斜軌進(jìn)入圓軌．求：

（1）為了使小球在圓軌內(nèi)運(yùn)動的過程中始終不脫離圓軌，h應(yīng)至少多高？
（2）若小球到達(dá)圓軌最高點(diǎn)時圓軌對小球的壓力大小恰好等于它自身重力大小，那么小球開始下滑時的h是多大？

【答案】
（1）解：小球剛好不脫離圓軌，在最高點(diǎn)由牛頓第二定律得： ①

小球由斜軌至圓軌最高點(diǎn)過程，由動能定理得：mg（h﹣2R）= ②

聯(lián)立①②解得：

故 時小球在圓軌內(nèi)運(yùn)動的過程中始終不脫離圓軌，高度至少為 ．

答：h應(yīng)至少為2.5R；


（2）解：在最高點(diǎn)對小球由牛頓第二定律得：FN+mg= ③

又有：FN=mg④

小球由斜軌至圓軌最高點(diǎn)過程，由動能定理得：mg（h﹣2R）= ⑤

聯(lián)立③④⑤解得：h=3R；

答：球開始下滑時的h是3R．


【解析】（1）由豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動的臨界條件可求得最高點(diǎn)的速度；再由動能定理可求得h的高度；（2）最高點(diǎn)處對小球受力分析，由向心力公式可求得小球的速度；再由動能定理即可求得高度．

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，甲、乙兩物體在同一條直線上運(yùn)動，折線是物體甲運(yùn)動的圖象，直線是物體乙運(yùn)動的圖象，則下列說法正確的是（ ）

A. 甲、乙兩物體運(yùn)動方向相反

B. 甲做勻速直線運(yùn)動，速度大小為7.5m/s

C. 乙做勻減速直線運(yùn)動，加速度是﹣5m/s2

D. 甲、乙兩物體在距甲的出發(fā)點(diǎn)60m處相遇

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平面上一輕質(zhì)彈簧豎直放置，在它正上方一物體自由落下，如圖所示，在物體壓縮彈簧速度減為零的過程中（ ）

A.物體的動能不斷減小
B.物體所受的合力減小為零
C.彈簧的彈性勢能減小
D.物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一內(nèi)電阻為4.4 Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V，60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則(　　)

A. 電解槽消耗的電功率為120 W

B. 電解槽的發(fā)熱功率為60 W

C. 電解槽消耗的電功率為60 W

D. 電路消耗的總功率為120 W

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 根據(jù)可知，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比

B. 正電荷定向移動的方向是電流的方向，因電流有方向，所以電流是矢量

C. 根據(jù)可知，導(dǎo)體中的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電流成反比

D. 根據(jù)可知,用電器的電功率與用電器電阻成反比與用電器兩端電壓的平方成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上做曲線運(yùn)動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖，下列說法正確的是（ ）

A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3 m/s
B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為1.5 N
C.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
D.2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由點(diǎn)B運(yùn)動到點(diǎn)A．下列說法正確的是（ ）

A.小球所受合力為0
B.繩子上張力T做負(fù)功
C.重力的功率P逐漸增大
D.水平拉力F逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究“加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗中，某同學(xué)設(shè)計了一種新的方法：他按如圖甲所示安裝好實(shí)驗裝置，在不懸掛小吊盤時，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，使小車能牽引紙帶沿長木板向左做勻速運(yùn)動。然后將一定數(shù)量的砝碼(其總質(zhì)量為m)放入小吊盤中(小吊盤質(zhì)量不計)，接通電源，釋放小車，打出一條理想紙帶，并在紙帶上標(biāo)出小吊盤中砝碼所受的重力F。以后每次實(shí)驗將小吊盤中部分砝碼移到小車中，保持砝碼和小車的總質(zhì)量一定，重復(fù)實(shí)驗多次，并計算出每條紙帶對應(yīng)的加速度�；卮鹣铝袉栴}：

（1）該同學(xué)以每次實(shí)驗中小吊盤中砝碼所受的重力F為橫坐標(biāo)，小車對應(yīng)的加速度大小a為縱坐標(biāo)， 在坐標(biāo)紙上作a－F關(guān)系圖線。圖乙圖線中，你認(rèn)為最合理的是________。

（2）按上述方案做實(shí)驗，是否要求小吊盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量________。(填“是”或“否”)

（3）若該同學(xué)所作出a－F關(guān)系圖線，直線部分斜率為k，則小車質(zhì)量M=________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直線a為某電源的U-I圖線，曲線B為某小燈泡的U-I圖線的一部分，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是

A. 此電源的內(nèi)阻為1.5Ω

B. 燈泡的額定電壓為3V，功率為6W

C. 把燈泡換成“3V，20W”的燈泡D2，電源的輸出功率將變小

D. 由于小燈泡B的U-I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程，歐姆定律不適用

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案