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【題目】如圖所示，位于豎直平面內的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動，要求物塊能通過圓形軌道的最高點，且在最高點與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度），求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

【答案】

【解析】試題分析：要求物塊相對于圓軌道底部的高度，必須求出物塊到達圓軌道最高點的速度，在最高點，物體做圓周運動的向心力由重力和軌道對物體的壓力提供，當壓力恰好為0時，h最��；當壓力最大時，h最大．由機械能守恒定律和牛頓第二定律結合解答。

設物塊在圓形軌道最高點的速度為v，由機械能守恒得：

物塊在最高點受的力為重力mg，軌道的壓力,重力與壓力的合力提供向心力，有

物塊能通過最高點的條件是

由以上式得

聯(lián)立以上各式得

根據(jù)題目要求

由以上各式得

由此可得

所以h的取值范圍是

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球a從光滑曲面上的A點由靜止釋放，當小球a運動到水平軌道上的C點時恰好與通過繃緊的細線懸掛的小球b發(fā)生正碰并粘在一起，已知小球a、b的質量均為m，曲面高度和細線長度均為h，細線能承受的最大拉力為2.5mg，C點到地面的高度也為h。

（1）求碰后瞬間兩球的共同速度大小。

（2）碰后細線是否會斷裂？若不斷裂求兩球上升的最大高度；若斷裂求落地點到C點的水平位移。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量為2kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放，經3s到達地面，不計空氣阻力，g取10m/s2。則（ ）

A. 2s末重力的瞬時功率為200W

B. 2s末重力的瞬時功率為400W

C. 2s內重力的平均功率為200W

D. 2s內重力的平均功率為400W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為探究小燈泡的電功率和電壓U2的關系，小明測量小燈泡的電壓和電流，利用得到電功率。實驗所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0V1. 8W”，電源為12V的電池，滑動變阻器的最大阻值為10。

（1）準備使用的實物電路如圖所示。請將滑動變阻器接入電路的正確位置。（用筆畫線代替導線）

（2）現(xiàn)有10、20和50的定值電阻，電路中的電阻應選_______的定值電阻。

（3）測量結束后，應先斷開開關，拆除_______兩端的導線，再拆除其他導線，最后整理好器材。

（4）小明處理數(shù)據(jù)后將、描點在坐標紙上，并作出了一條直線，是否正確?答: _____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,兩塊平行金屬板M、N豎直放置,兩板間的電勢差U=1.5×103V,現(xiàn)將一質量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板上方的A點以v0=4 m/s的初速度水平拋出(A點距兩板上端的高度h=20 cm),之后小球恰好從靠近M板上端處進入兩板間,沿直線運動碰到N板上的B點,不計空氣阻力,g取10 m/s2,求:

(1)B點到N板上端的距離l。

(2)小球到達B點時的動能Ek

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個帶正電的金屬球殼（厚度不計），其截面圖如圖a所示， O為球心，球殼P處開有半徑遠小于球半徑的小孔。以O點為坐標原點，過P點建立x坐標軸，4點是坐標軸上的一點，x軸上各點電勢如圖b所示。電子從O點以V0的初速度沿x軸方向射出，依次通過P、A兩點。則下列關于電子的描述正確的是

A. 在OP間電子做勻加速直線運動

B. 在PA間電子做勻減速直線運動

C. 在OP間運動時電子的電勢能均勻增加

D. 在PA間運動時電子的電勢能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，中國三一重工的一臺62米長的泵車，參與某次消防救火冷卻作業(yè)，對泵車在水平地面上以加速度做勻加速運動的過程，下列分析正確的是（ ）

A．泵車受到的重力和泵車對地面的壓力是一對平衡力

B．輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的壓力

C．開車時要求系安全帶是為了減小司機的慣性

D．若泵車發(fā)動機的牽引力增為原來的2倍時，泵車的加速度將大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小紅一家自駕來東陽橫店旅游，在“諸永”高速公路上，轎車在平直的路面上勻速行駛，速度表如圖甲所示，她從車窗向外看，恰好看到交通標志牌上的標志（如圖乙所示）求：

（1）從標志牌處到東陽還需多長時間？

（2）若轎車發(fā)動機的功率為5×104W，則轎車在該路段行駛中所做的功是多少？

（3）汽車在勻速行駛時所受的阻力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝0.9 m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L＝1 m的水平面相切于B點，BC離地面高h＝0.8 m，質量m＝1.0 kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1(不計空氣阻力，取g＝10 m/s2)，求：

(1)小滑塊剛到達圓弧軌道的B點時對軌道的壓力；

(2)小滑塊落地點距C點的距離。

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