【題目】如圖所示，光滑圓弧形凹槽ABC放在水平地面上，O為圓心，A、C兩點等高且為圓弧邊緣，B為最低點，張角∠AOC可隨意調(diào)節(jié)，圓弧半徑r=0．5m。現(xiàn)將OA與豎直方向的夾角θ1調(diào)為53°，把一個質(zhì)量m=0．1kg的小球從水平桌面的邊緣P點以v0=3m/s向右水平拋出，該小球恰能從A點沿圓弧的切線方向進入凹槽。已知sin53°=0．8，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。

（1）求小球運動到A點時的速度大��；

（2）求小球在B點時對軌道的壓力大��；

（3）改變θ1和v0的大小，同時把凹槽在水平地面上左右移動，使小球仍能從A點沿切線方向進入凹槽。若PA與豎直方向的夾角為θ2，試證明：。

【答案】（1）5m/s （2）6．8N（3）見解析；

【解析】

試題分析：（1）將小球經(jīng)A點時的速度vA分解，有：

解得：

（2）小球從A到B的過程，由機械能守恒定律有

在B點，對小球有：

代入數(shù)據(jù)解得

由牛頓第三定律知，小球經(jīng)B點時對圓槽的壓力大小為6．8N。

（3）小球能從A點沿切線方向進入圓弧，說明其經(jīng)A點時的速度vA與水平方向的夾角為θ1。設它從P到A的時間為t，則有：

所以有：，得證

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，OBC為半徑R＝10 cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的復色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑。已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1＝，n2＝。

①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；

②求兩個亮斑間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上, 木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一檔板固定在地上。B不能左右運動，在環(huán)的最低點靜放有一小球C、A、B、C的質(zhì)量均為m，給小球一水平向右的瞬時速度v，小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動，為保證小球能通過環(huán)的最高點，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起，（不計小球與環(huán)的摩擦阻力），最低點瞬時速度必須滿足（）

A．最小值 B．最大值

C．最小值 D．最大值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“嫦娥三號”登月軌跡示意圖。圖中M點為環(huán)地球運動的近地點，N為環(huán)月球運動的近月點。a為環(huán)月運行的圓軌道,b為環(huán)月球運動的橢圓軌道，下列說法中正確的是（ ）

A．“嫦娥三號”在環(huán)地球軌道上的運行速度大于11．2km/s

B．“嫦娥三號”在M點進入地月轉(zhuǎn)移軌道時應點火加速

C．設“嫦娥三號”在圓軌道a上經(jīng)過N點時的加速度為a1，在橢圓軌道b上經(jīng)過N點時的加速度為a2，則a1＞a2

D．“嫦娥三號”在圓軌道a上的機械能等于在橢圓軌道b上的機械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在樓道內(nèi)傾斜天花板上安裝燈泡。將一根輕繩的兩端分別固定在天花板上的a、b兩點，另取一根輕繩將燈泡懸掛在O點，繩Oa水平，整個裝置靜止�，F(xiàn)保持O點位置不變，對燈泡施加一個水平向右的拉力，使它稍向右移動一小段距離，兩繩中拉力F1和F2的變化情況是

A. F1減小 B. F1不變 C. F2減小 D. F2不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是某小組驗證動能定理的實驗裝置，在滑塊上安裝一遮光條與拉力傳感器，把滑塊放在水平氣墊導軌上，通過定滑輪的細繩與鉤碼相連，光電門安裝在B處。測得滑塊（含遮光條和拉力傳感器）質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為、遮光條的寬度為，當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>。當氣墊導軌充氣后，將滑塊在圖示A位置由靜止釋放后，拉力傳感器記錄的讀數(shù)為F，光電門記錄的時間為。

（1）實驗中是否要求鉤碼總質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量M？ （填“是”或“否”）；

（2）測得AB之間的距離為L，則對滑塊驗證動能定理的表達式為 （用以上對于物理量的符號表示）；

（3）為減少實驗誤差，可采取的方法是（ ）

A、增大AB之間的距離

B、減少鉤碼的總質(zhì)量

C、增大滑塊的質(zhì)量

D、減少遮光條的寬度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示為磁懸浮列車模型，質(zhì)量M=1kg的絕緣板底座靜止在動摩擦因數(shù)μ1=0.1的粗糙水平地面上．位于磁場中的正方形金屬框ABCD為動力源，其質(zhì)量m=1kg，邊長為1m，電阻為Ω．與絕緣板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.4，OO′為AD、BC的中線．在金屬框內(nèi)有可隨金屬框同步移動的磁場，OO′CD區(qū)域內(nèi)磁場如圖（b）所示，CD恰在磁場邊緣以外；OO′BA區(qū)域內(nèi)磁場如圖（c）所示，AB恰在磁場邊緣以內(nèi)（g=10m/s2）．若絕緣板足夠長且認為絕緣板與地面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．

（1）若金屬框固定在絕緣板上，則金屬框從靜止釋放后，其整體加速度為多少？

（2）若金屬框不固定，金屬框的加速度又為多少？此時絕緣板是否靜止，若不靜止，其加速度又是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】采用讓重物自由下落的方法驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、重錘。

（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有（多選） 。

A．天平 B．秒表 C．刻度尺 D．220V交流電源

（2）需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某班同學利用實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案：

A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v。

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v。

C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v，并通過計算出高度h。

D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v。

以上方案中只有一種正確，正確的是 。（填入相應的字母）

（3）甲同學從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶，如圖所示。選取紙帶上連續(xù)打出的5個點A、B、C、D、E，測出A點與起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2。已知重錘的質(zhì)量為m，打點計時器所接交流電的頻率為f，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。從起始點O開始到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減小量為△EP= ，重錘動能的增加量為△EK= 。在誤差充許的范圍內(nèi)，如果△EP=△EK，則可驗證機械能守恒。

（4）乙同學經(jīng)正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數(shù)點到起始點的距離h，并正確求出打相應點時的速度v。各計數(shù)點對應的數(shù)據(jù)見下表：

計數(shù)點

1

2

3

4

5

6

7

h/m

0．124

0．194

0．279

0．380

0．497

0．630

0．777

v/（m·s－1）

1．94

2．33

2．73

3．13

3．50

v2/（m2·s－2）

3．76

5．43

7．45

9．80

12．25

他在如圖所示的坐標中，描點作出v2－h(huán)圖線。由圖線可知，重錘下落的加速度g′＝________ m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9．80 m/s2，如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′＝________，則可驗證機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸，只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過。PQ的左右兩側(cè)有兩個對稱的直角三角形區(qū)域，左側(cè)的區(qū)域分布著方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上的勻強電場�，F(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標原點O沿不同方向射向左側(cè)三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，在中，OA=l，。

（1）求能通過PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點入射時與y軸的夾角；

（2）若以最大速度通過PQ界面的電子剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收，求電場強度E；

（3）在滿足第（2）的情況下，求所有能通過PQ界面的電子最終穿越x軸的區(qū)間寬度。

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同步練習冊答案