【題目】如圖所示，所有軌道均光滑，軌道AB與水平面的夾角為θ=370，A點距水平軌道的高度為H=1．8m。一無動力小滑車質(zhì)量為m=1．0kg，從A點沿軌道由靜止滑下，經(jīng)過水平軌道BC再滑入圓形軌道內(nèi)側(cè)，圓形軌道半徑R=0．5m，通過圓形軌道最高點D然后從水平軌道E點飛出，E點右側(cè)有一壕溝，E、F兩點的豎直高度差h=1．25m，水平距離s=2．6m。不計小滑車通過B點時的能量損失，小滑車在運動全過程中可視為質(zhì)點，g=10m/s2，sin370=0．6，cos370=0．8，求：

（1）小滑車從A滑到B所經(jīng)歷的時間；

（2）在圓形軌道最高點D處小滑車對軌道的壓力大�。�

（3）要使小滑車既能安全通過圓形軌道又不掉進壕溝，則小滑車至少應(yīng)從離水平軌道多高的地方由靜止滑下。

【答案】（1）1s（2）22N（3）1．35m

【解析】試題分析：（1）滑塊在斜面的加速度由牛頓第二定律可得：a=gsinθ

AB之間的距離為：

由位移公式得：x＝at2

代入數(shù)據(jù)解得：t=1s

（2）小滑車由A到D過程由動能定理得：mg（H2R）＝mvD2

在D點由牛頓第二定律有：

代入數(shù)據(jù)解得FN=22N

由牛頓第三定律知小滑車對軌道的壓力為22N

（3）小滑車要能安全通過圓形軌道，在平臺上速度至少為v1，

則由動能定理得： mvD2+mg（2R）＝mv12

由重力提供向心力有：

小滑車要能越過壕溝，小滑車做平拋，在平臺上速度至少為v2，則

豎直方向上：h＝gt2

水平方向上：s=v2t

因為v2＞v1，所以只要mgH＝mv22

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：H=1．35m

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】某同學(xué)想運用如圖甲所示的實驗電路，測量未知電阻Rx的阻值，電流表A的內(nèi)阻和電源（內(nèi)阻忽略不計）的電動勢，實驗過程中電流表的讀數(shù)始終符合實驗要求。

①為了測量未知電阻Rx的阻值，他在閉合開關(guān)之前應(yīng)該將兩個電阻箱的阻值調(diào)至__________（填“最大”或“最小”），然后閉合開關(guān)K1，將開關(guān)K2撥至1位置，調(diào)節(jié)R2使電流表A有明顯讀數(shù)I0；接著將開關(guān)K2撥至2位置。保持R2不變，調(diào)節(jié)R1，當(dāng)調(diào)節(jié)R1=34.2Ω時，電流表A讀數(shù)仍為I0，則該未知電阻的阻值Rx=____________Ω。

②為了測量電流表A的內(nèi)阻RA和電源（內(nèi)阻忽略不計）的電動勢E，他將R1的阻值調(diào)到R1=1.5Ω，R2調(diào)到最大，將開關(guān)K2調(diào)至2位置，閉合開關(guān)K1；然后多次調(diào)節(jié)R2，并在表格中記錄下了各次R2的阻值和對應(yīng)電流表A的讀數(shù)I；最后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，他畫出了如圖乙所示的圖像；利用圖像中的數(shù)據(jù)可求得，電流表A的內(nèi)阻RA=_______Ω，電源（內(nèi)阻忽略不計）的電動勢E=_______V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】設(shè)想宇航員完成了對火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運動的軌道艙，如圖所示。為了安全，返回艙與軌道艙對接時，必須具有相同的速度。已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功，返回艙與人的總質(zhì)量為m，火星表面的重力加速度為g，火星的半徑為R，軌道艙到火星中心的距離為r，軌道艙的質(zhì)量為M，不計火星表面大氣對返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響， 則下列說法正確的是

A. 該宇航員乘坐的返回艙要返回軌道艙至少需要獲得能量W

B. 若設(shè)無窮遠處萬有引力勢能為零，則地面處返回艙的引力勢能為mgR

C. 軌道艙的動能為

D. 若設(shè)無窮遠處萬有引力勢能為零，軌道艙的機械能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用滴水法可以測定重力加速度的值，方法是：在自來水龍頭下面固定一擋板，如圖所示，仔細調(diào)節(jié)水龍頭，使得前一個水滴滴在擋板上的同時，下一個水滴剛好開始下落.首先量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒表計時，計時的方法是：當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一滴水聲，依次數(shù)“2、3、4……”，一直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止計時，讀出秒表的讀數(shù)t。

（1）寫出用上述方法測量重力加速度g的表達式g=____________；
（2）為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)，記錄在表格中

表格中的t是水滴從水龍頭口到擋板所用的時間，即水滴在空中運動的時間，請在上圖的

坐標紙中作出適當(dāng)?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加速度的值g=___m/s2。（要求保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在“用電磁打點計時器驗證機械能守恒定律”實驗中：

（1）打點計時器應(yīng)接 （填“交流”或“直流”）電源．

（2）實驗時，釋放紙帶讓重物下落的步驟應(yīng)該在接通電源之 （填“前”或“后”）進行．

（3）下列做法中，正確的是

A．重物應(yīng)選擇體積大、質(zhì)量小的物體

B．必需使用天平測出重物的質(zhì)量

C．必需使用秒表測出重物下落的時間

D．測出紙帶上兩點跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度

（4）測量發(fā)現(xiàn)，下落過程中重物減少的重力勢能通常略大于增加的動能，這是由于

A．重物質(zhì)量過大

B．打點計時器的電壓偏低

C．重物下落的初速度不為零

D．紙帶與打點計時器間有摩擦阻力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的原線圈接入的交變電壓，副線圈通過電阻的導(dǎo)線對“220V，880W”的電器供電，該電器正常工作．由此可知

A. 原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1

B. 交變電壓的頻率為100Hz

C. 副線圈中電流的有效值為4A

D. 變壓器的輸入功率為880W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，讓這三種光照射逸出功為10.2eV的某金屬表面，則（ ）

A. 照射氫原子的光子能量為12.09 eV

B. 從n=3躍遷到n=2輻射出的光頻率為νb

C. 逸出的光電子的最大初動能為1.51 eV

D. 光a、b、c均能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l＝0.50m，上端接有阻值R＝0.80Ω的定值電阻，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度B=0.40T、方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外的有界勻強磁場中，磁場的上邊界如圖中虛線所示，虛線下方的磁場范圍足夠大。一根質(zhì)量m=4.0×10-2kg、電阻r＝0.20Ω的金屬桿MN，從距磁場上邊界h=0.20m高處，由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落。已知金屬桿下落過程中始終與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。

(1)求金屬桿剛進入磁場時通過電阻R的電流大�。�

(2)求金屬桿剛進入磁場時的加速度大��；

(3)若金屬桿進入磁場區(qū)域一段時間后開始做勻速直線運動，則金屬桿在勻速下落過程中其所受重力對它做功的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則（ ）

A. a、b的電荷同號，

B. a、b的電荷異號，

C. a、b的電荷同號，

D. a、b的電荷異號，

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