【題目】如圖所示，半徑均為R的四分之一光滑圓弧軌道AB、BC在B處平滑連接構(gòu)成軌道ABC,其中AB如為細(xì)管道.軌道ABC豎直放置，且固定在水平臺階CE上，圓心連線水平，臺階距離水平地面的高度為R—質(zhì)量為m的小球靜置于水平管口A點(diǎn)，若 小球受微小擾動，從靜止開始沿軌道ABC運(yùn)動，已知小球直徑略小于管道內(nèi)徑，重力加速度為g.

(1)小球通過C點(diǎn)時(shí)，求軌道對小球的彈力大小；

(2)小球從C點(diǎn)飛出落到地面上，求落地點(diǎn)(圖中未畫出)到C點(diǎn)的距離S；

(3)某同學(xué)將該小球從地面上的D點(diǎn)斜向右上方拋出，小球恰好從C點(diǎn)水平飛入軌道, 已知水平距離,求小球沿軌道上滑到最高點(diǎn)時(shí)離地面的高度h.

【答案】(1)5mg(2)3R(3)2R

【解析】

(1)由到 ，由機(jī)械能守恒得：

在點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得：

(2)小球從點(diǎn)做平拋運(yùn)動，水平方向有：

豎直方向有：

解得：

落地點(diǎn)到點(diǎn)的距離：

S==3R

(3)小球從拋到的過程可以看作由到的平拋運(yùn)動，設(shè)小球到達(dá)點(diǎn)的速度大小為，則有：

解得：

設(shè)小球從點(diǎn)上滑的最大高度為，對小球上滑到最高的過程，根據(jù)動能定理可得：

解得：

所以：

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，甲帶負(fù)電，乙是不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng) 磁場，現(xiàn)用一水平恒力 F 拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動一起向左 加速運(yùn)動，在加速運(yùn)動階段

A.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大

B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小

C.乙物塊與地面之間的摩擦力保持不變

D.乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置來驗(yàn)證碰撞過程遵循動量守恒。在離地面高度為 h 的光 滑水平桌面上，放置兩個(gè)小球 a 和 b。其中，b 與輕彈簧緊挨著但不栓接，彈簧左側(cè)固 定，自由長度時(shí)離桌面右邊緣足夠遠(yuǎn)，起初彈簧被壓縮一定長度并鎖定。a 放置于桌面 邊緣，球心在地面上的投影點(diǎn)為 O 點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將 a 球移開，彈簧解除鎖定，b 沿桌 面運(yùn)動后水平飛出。再將 a 放置于桌面邊緣，彈簧重新鎖定。解除鎖定后，b 球與 a 球 發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出。重復(fù)實(shí)驗(yàn) 10 次。實(shí)驗(yàn)中，小球落點(diǎn)記為 A、B、C。

(1)若 a 球質(zhì)量為 ma，半徑為 ra；b 球質(zhì)量為 mb， 半徑為 rb。b 球與 a 球發(fā)生碰撞后，均向前水平 飛出，則 ______ 。

A．ma<mb，ra=rb B．ma<mb，ra<rb C．ma>mb，ra=rb D．ma>mb，ra>rb

(2)為了驗(yàn)證動量守恒，本實(shí)驗(yàn)中必須測量的物理 量有____。

A．小球 a 的質(zhì)量 ma 和小球 b 的質(zhì)量 mb

B．小球飛出的水平距離 xOA、xOB、xOC

C．桌面離地面的高度 h

D．小球飛行的時(shí)間

(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作，下列說法中不正確的是______。

A．重復(fù)操作時(shí)，彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同

B．重復(fù)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)小球的落點(diǎn)并不完全重合，說明實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了錯(cuò)誤

C．用半徑盡量小的圓把10 個(gè)落點(diǎn)圈起來，這個(gè)圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置

D．僅調(diào)節(jié)桌面的高度，桌面越高，線段 OB 的長度越長

(4)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式：__________， 即說明碰撞過程遵循動量守恒。（用題中已測量的物理量表示）

(5)該同學(xué)還想探究彈簧鎖定時(shí)具有的彈性勢能，他測量了桌面離地面的高度h，該地的 重力加速度為g，則彈簧鎖定時(shí)具有的彈性勢能 Ep 為 _______。（用題中已測量的 物理量表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】木塊以一定的初速度沿粗糙斜面上滑，后又返回到出發(fā)點(diǎn)．若規(guī)定沿斜面向下為速度的正方向，下列各圖像中能夠正確反映該木塊運(yùn)動過程的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨著溫度變化而變化的特性來工作的．如圖甲所示，電源的電動勢E＝9.0 V，內(nèi)阻不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示．閉合開關(guān)S，當(dāng)熱敏電阻的溫度等于20℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2 mA，求：

（1）電流表內(nèi)阻Rg

（2）當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6 mA時(shí)，熱敏電阻的溫度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第Ⅲ象限內(nèi)充滿沿＋y 方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅰ象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（電場、磁場均未畫出）；一個(gè)比荷為=K的帶電粒子以大小為 v0 的初速度自點(diǎn) P（－2d，-d）；沿＋x 方向運(yùn)動，恰經(jīng)原點(diǎn) O 進(jìn)入第Ⅰ象限，粒子穿過勻強(qiáng)磁場后，最終從 x 軸上的點(diǎn) Q（9d，0）沿－y 方向進(jìn)入第Ⅳ象限； 已知該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝，不計(jì)粒子重力。求：

（1）第Ⅲ象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大��；

（2）粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的半徑及時(shí)間 tB；

（3）圓形磁場區(qū)的最小面積 Smin。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一種名為“牙簽弩”的玩具弓弩，現(xiàn)豎直向上發(fā)射木質(zhì)牙簽，O點(diǎn)為皮筋自然長度位置，A為發(fā)射的起點(diǎn)位置。若不計(jì)一切阻力，則

A. A到O的過程中，牙簽一直處于超重狀態(tài)

B. A到O的過程中，牙簽的機(jī)械能守恒

C. 在上升過程中，弓和皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為牙簽的動能

D. 根據(jù)牙簽向上飛行的高度可測算出牙簽被射出時(shí)的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)中，讓滑塊都從氣墊導(dǎo)軌某一固定位置O靜止開始下滑，已測得氣墊導(dǎo)軌傾角為θ。

（1）下列物理量不需要測量的是（_____）

A．滑塊和擋光板的總質(zhì)量M

B. 光電門位置P到O點(diǎn)之間的距離l

C. 擋光片通過光電門遮光時(shí)間△ t

D. 擋光片的寬度d

（2）先用游標(biāo)卡尺測出擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d =________mm。

（3）若某次實(shí)驗(yàn)中測出寬度d = 10.00mm，擋光片通過光電門遮光時(shí)間Δt = 5.75 ms，則滑塊通過光電門的速度v =________m/s（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

（4）根據(jù)直接測量的物理量，經(jīng)過計(jì)算分析就可以驗(yàn)證滑塊和擋光板整體下滑過程中機(jī)械能是否守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0 m的光滑圓弧軌道，BC段為一段粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道上的P點(diǎn)距水平軌道B點(diǎn)高度差h=0.2m。一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m=0.2 kg，與BC間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5。工件質(zhì)量M=0.8 kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2。（取g=10 m/s2）。已知工件固定時(shí)，從P點(diǎn)無初速度釋放物塊，滑至C點(diǎn)時(shí)物塊恰好靜止。

（1）求水平軌道BC段長度L；

（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對靜止，從靜止開始一起向左做勻加速直線運(yùn)動。

①求F的大小；

②運(yùn)動一段時(shí)間t后，使工件立刻停止運(yùn)動（即不考慮工件減速的時(shí)間和位移），物塊飛離圓弧軌道剛好落到C點(diǎn)，求力F作用于工件的時(shí)間t。

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同步練習(xí)冊答案