如圖所示為一固定的游戲軌道，左右兩側(cè)的斜直管道PA與PB分別與半徑R=1cm的“8”字型圓形管道的低端圓滑連接，處于同一豎直平面內(nèi)。兩斜直管道的傾角相同，高度相同，粗糙程度也相同，管口A、B兩處均用光滑小圓弧管連接（其長(zhǎng)度不計(jì)，管口處切線豎直），管口到低端的豎直高度H2=0.4m，“8”字型管道內(nèi)壁光滑，整個(gè)管道粗細(xì)均勻，裝置固定在豎直平面內(nèi)。質(zhì)量m=0.5kg的小物塊從距管口A的正上方H1=5m處自由下落，第一次到達(dá)最低點(diǎn)P處時(shí)的速度大小為10m/s，此后經(jīng)管道運(yùn)動(dòng)到B處并豎直向上飛出，然后又再次落回，… … ，如此反復(fù)。忽略物塊進(jìn)入管口時(shí)因碰撞而造成的能損，忽略空氣阻力，小物塊視為質(zhì)點(diǎn)，管道內(nèi)徑大小不計(jì)，最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）小物塊第一次到達(dá)“8”字型管道頂端時(shí)對(duì)管道的作用力F

（2）小物塊第一次離開管口B后上升的最高點(diǎn)距管口處的距離h

（3）小物塊能離開兩邊槽口的總次數(shù)

 

 

【答案】

（1）F=4985N（2）h=4.2m（3）6次

【解析】(1) mV2/2–mVP2/2 =-4mgR ------------------3分

F+mg= mV2/R --------------------------3分

 聯(lián)合得：F=4985N ----------------------2分

(2) mg(H1-h)=2Wf --------------------------3分

mVP2/2 = mg(H1+H2)-Wf ------------------3分

或0-mVP2/2 = -mg(H2+h)-Wf

聯(lián)合得：h=4.2m -----------------------2分

（3）n=mgH1/2Wf=6.25 -----------------------2分

故能離開兩邊槽口的總次數(shù)為6次--------2分

 

 

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：

（1）如圖所示為一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有20個(gè)小的等分刻度，總長(zhǎng)度為19mm．用它測(cè)量某物 體長(zhǎng)度時(shí)，游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖所示，則該物體的長(zhǎng)度①是
1.050
1.050
 cm．②該游標(biāo)卡尺讀數(shù)=
1.0295
1.0295
 cm

（2）在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連．開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離．啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz．圖（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示．

①根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為
5.0
5.0
m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
②打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的
D4D5
D4D5
兩點(diǎn)之間．
③若重力加速度取10m/s2，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=
1：1
1：1
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如下左圖所示，則該金屬絲的直徑d=
3.204～3.206
3.204～3.206
mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如下右圖所示，則該工件的長(zhǎng)度L=
50.15
50.15
mm．

（2）①在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示．其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．①在實(shí)驗(yàn)中，如果只將細(xì)繩換成橡皮筋，其它步驟沒有改變，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？答：
不變
不變
．（選填“變”或“不變”）
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是
B
B

A．理想實(shí)驗(yàn)法
B．等效替代法
C．控制變量法
D．建立物理模型法
（3）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度，下圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從某點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中1、2、3、4、5、6、7都為記數(shù)點(diǎn)．測(cè)得：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm．交流電的頻率為50Hz．
①在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)4時(shí)，小車的速度分別為：v=
0.26
0.26
m/s．
②小車的加速度為a=
0.50
0.50
m/s2．（兩問均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）有一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖所示，則該工件的長(zhǎng)度L=
 
cm．
（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖2．在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)．在木板上固定一張白紙．該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：
A．實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且ab=bc，如圖．量出ab長(zhǎng)度L=20.00cm．
B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h1=h．
C．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h2=h+10.00（cm）．
D．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h3=h+30.00（cm）．
則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗測(cè)出鋼球的平拋初速度大小vo=
 
m/s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vby=
 
m/s．已知鋼球的重力加速度為g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）有一種游標(biāo)卡尺，與普通游標(biāo)卡尺不同，它游標(biāo)尺的刻線看起來就很“稀疏”，使得讀數(shù)時(shí)清晰明了，方便了使用者正確讀取數(shù)據(jù)。如果此游標(biāo)尺的刻線是將“39mm等分成20份” 那么它的準(zhǔn)確度是______mm；用它測(cè)量某一物體的厚度，如圖所示，正確的讀數(shù)是______mm

      （2）螺旋測(cè)微器的螺距為0．5mm，可動(dòng)刻度一周共50小格。當(dāng)測(cè)微器螺桿與小砧并攏時(shí)，可動(dòng)刻度的零刻線恰好與固定刻度的中央軸線重合。今使可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)90°，則此時(shí)測(cè)微器的讀數(shù)為________mm。用它測(cè)一螺栓外徑時(shí)刻度如圖乙所示，則其外徑為__________mm。

 


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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年年廣東省高三上學(xué)期期中考試（理綜）物理部分 題型：實(shí)驗(yàn)題

㈠(6分)

某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小物體自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小物體上寬度為d的擋光片通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2。為了證明小物體通過A、B時(shí)的機(jī)械能相等，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量和列式證明。

⑴選出下列必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)量步驟

A.用天平測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體的質(zhì)量m

B.測(cè)出A、B兩傳感器之間的豎直距離h

C.測(cè)出小物體釋放時(shí)離桌面的高度H

D.用秒表測(cè)出運(yùn)動(dòng)小物體通過A、B兩傳感器的時(shí)間△t

⑵若該同學(xué)用d和t的比值來反映小物體經(jīng)過A、B光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足________________________關(guān)系式，即能證明在自由落體過程中小物體的機(jī)械能是守恒的。

⑶該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能會(huì)引起明顯誤差的地方是(請(qǐng)寫出一種)： _____________。

㈡(12分)物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來越大，為了“探究重力做功和物體動(dòng)能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置。

⑴某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)結(jié)合右圖設(shè)計(jì)一個(gè)本實(shí)驗(yàn)情景的命題：

如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的 　①　 ，通過光電門時(shí)的　②　，試探究外力做的功�、邸�與小球動(dòng)能變化量

④  的定量關(guān)系。(請(qǐng)?jiān)冖佗诳崭裉幪顚懳锢砹康拿Q和對(duì)應(yīng)符號(hào)；在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式。)

⑵某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字。

①用天平測(cè)定小球的質(zhì)量為0.50kg；

②用游標(biāo)尺測(cè)出小球的直徑為10.0mm；

③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm；

④電磁鐵先通電，讓小球             。

⑤　        　，小球自由下落。

⑥在小球經(jīng)過光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為2.50×10－3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門時(shí)的速度為　    　m/s。

⑦計(jì)算得出重力做的功為　   　J，小球動(dòng)能變化量為　      J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

⑶試根據(jù)在⑵條件下做好本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：　                 。

 

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