【題目】如圖所示，半徑為r的半圓弧軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，直徑AC水平，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道A端正上方P點(diǎn)由靜止釋放，物塊剛好從A點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入圓弧軌道并做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小等于物塊重力的2倍，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)物塊的大小，則：

(1)物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小和PA間的高度差分別為多少？

(2)物塊從A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)間和克服摩擦力做的功分別為多少？

【答案】(1)， (2) ，mgr

【解析】

(1)設(shè)物塊在B點(diǎn)時(shí)的速度為v，由牛頓第二定律得：

FN－mg＝m

因?yàn)?/span>

FN＝2mg

所以

v＝

因?yàn)槲飰K從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道并做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小為；設(shè)PA間的高度差為h，從P到A的過(guò)程由動(dòng)能定理得：

mgh＝mv2

所以

h＝

(2)因?yàn)槲飰K從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道并做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以物塊從A運(yùn)動(dòng)到B所用時(shí)間

從A運(yùn)動(dòng)到B由動(dòng)能定理得：

mgr－W克f＝0

解得：

W克f＝mgr

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2022年將在我國(guó)舉辦第二十四屆冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。某滑道示意圖如下，長(zhǎng)直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接，滑道BC高h=10 m，C是半徑R=20 m圓弧的最低點(diǎn)，質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。

（1）求長(zhǎng)直助滑道AB的長(zhǎng)度L；

（2）求運(yùn)動(dòng)員在AB段所受合外力的沖量的I大��；

（3）若不計(jì)BC段的阻力，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的受力圖，并求其所受支持力FN的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為制作電子吊秤，物理小組找到一根拉力敏感電阻絲，拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認(rèn)為形狀不變)，它的電阻也隨之發(fā)生變化，其阻值 R 隨拉力F變化的圖象如圖(a)所示，小組按圖(b)所示電路制作了一個(gè)簡(jiǎn)易“吊秤”。電路中電源電動(dòng)勢(shì)E = 3V，內(nèi)阻r =1Ω；靈敏毫安表量程為10mA ，內(nèi)阻Rg=50Ω；R1是可變電阻器，A、B兩接線(xiàn)柱等高且固定。現(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質(zhì)光滑絕緣環(huán)，將其兩端接在A、B兩接線(xiàn)柱上。通過(guò)光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，不計(jì)敏感電阻絲重力，具體步驟如下：

步驟a：滑環(huán)下不吊重物時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使毫安表指針滿(mǎn)偏；

步驟b：滑環(huán)下吊已知重力的重物G，測(cè)出電阻絲與豎直方向的夾角為θ；

步驟c：保持可變電阻R1接入電路電阻不變，讀出此時(shí)毫安表示數(shù) I；

步驟d：換用不同已知重力的重物，掛在滑環(huán)上記錄每一個(gè)重力值對(duì)應(yīng)的電流值；

步驟e：將電流表刻度盤(pán)改裝為重力刻度盤(pán)。

(1)寫(xiě)出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關(guān)系式 F=__________；

(2)若圖(a)中R0=100Ω，圖象斜率 k = 0.5Ω/N ，測(cè)得θ=60°，毫安表指針半偏，則待測(cè)重物重力G= _________N；

(3)改裝后的重力刻度盤(pán)，其零刻度線(xiàn)在電流表________________(填“零刻度”或“滿(mǎn)刻度”)處，刻度線(xiàn)_________填“均勻”或“不均勻”）。

(4)若電源電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變，用這臺(tái)“吊秤”稱(chēng)重前，進(jìn)行了步驟 a 操作，則測(cè)量結(jié)果______________（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)半徑均為R的四分之一圓弧構(gòu)成的光滑細(xì)管道ABC豎直放置，且固定在光滑水平向上，圓心連線(xiàn)O1O2水平，輕彈簧左端定在豎直板上，右端與質(zhì)量為m的小球接觸（不拴接，小球的直略小于管的內(nèi)徑），寬和高與為R的本盒子固定于水平面上，盒子左側(cè)DG到管道右端C的水平離為R，開(kāi)始時(shí)彈簧處手鎖定狀態(tài)，具有的彈性勢(shì)能為4mgR，其中g為重力加速度．解除鎖定、小球離開(kāi)彈簧進(jìn)入管道、最后從C點(diǎn)拋出．（軌道ABC與木盒截面EFGD在同一豎直面內(nèi)）

（1）求小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

（2）求小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（3）小球從C點(diǎn)拋出后能直接擊中盒子底部時(shí)，討論彈簧定時(shí)彈性勢(shì)能滿(mǎn)足什么條件

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】帶電粒子在如圖所示的電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它的電性以及它在A點(diǎn)時(shí)和在B點(diǎn)時(shí)相比較

A.粒子帶正電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，加速度和動(dòng)能都增大

B.粒子帶正電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，加速度和動(dòng)能都減小

C.粒子帶負(fù)電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，動(dòng)能增加，加速度減小

D.粒子帶負(fù)電；它從A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，動(dòng)能減小，加速度增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】．如圖所示，光滑絕緣水平面上帶異號(hào)電荷的小球A、B，它們一起在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，且保持相對(duì)靜止．設(shè)小球A的帶電荷量大小為QA，小球B的帶電荷量大小為QB，下列判斷正確的是 (　　) 圖4

A.小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且QA>QB

B.小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且QA<QB

C.小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且QA>QB

D.小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且QA<QB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電小球固定在光滑水平面上的O點(diǎn)，虛線(xiàn)a、b、c、d是帶電小球激發(fā)電場(chǎng)線(xiàn)的四條等距離的等勢(shì)線(xiàn)，一個(gè)帶電小滑塊從等勢(shì)線(xiàn)d上的1處以水平初速度運(yùn)動(dòng)，結(jié)果形成了實(shí)線(xiàn)所示的小滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡．1、2、3、4、5是等勢(shì)線(xiàn)與小滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡的一些交點(diǎn)．由此可以判定（　　）

A. 固定小球與小滑塊帶異種電荷

B. 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小滑塊具有的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變

C. 在整個(gè)過(guò)程中小滑塊的加速度先變大后變小

D. 小滑塊從位置3到4和從位置4到5的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系是W34=W45

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，處于真空中的正方體中存在電荷量+q或-q的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷位置圖中已標(biāo)明，則a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均相同的圖是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】煤氣灶點(diǎn)火所需的高壓由如圖所示裝置產(chǎn)生，在鐵芯上繞著兩組彼此絕緣的線(xiàn)圈，其中用粗導(dǎo)線(xiàn)繞制、匝數(shù)較少的是初級(jí)線(xiàn)圈，用細(xì)導(dǎo)線(xiàn)繞制，匝數(shù)較多的是次級(jí)線(xiàn)圈．鋼制彈簧片D上裝有一小錘P，當(dāng)電路中無(wú)電流時(shí)，彈簧片D與螺絲釘W接觸．接通開(kāi)關(guān)S，鐵芯被磁化，小錘P被吸引，使得彈簧片D與螺絲釘分離，電路斷開(kāi)，鐵芯失去磁性，小錘重新回到原來(lái)位置，電路又被接通，如此反復(fù)，在電路發(fā)生通斷時(shí)，由于電磁感應(yīng)，次級(jí)線(xiàn)圈將會(huì)產(chǎn)生高壓，導(dǎo)致G、L間出現(xiàn)放電現(xiàn)象．關(guān)于該點(diǎn)火裝置，下列說(shuō)法正確的是

A.增大初級(jí)線(xiàn)圈電流，可使線(xiàn)圈周?chē)拇艌?chǎng)增強(qiáng)

B.增加次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)，可增大次級(jí)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

C.次級(jí)線(xiàn)圈中交變電壓周期等于初級(jí)線(xiàn)圈中電流的通斷周期

D.小錘質(zhì)量越大，通斷時(shí)間間隔越短

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同步練習(xí)冊(cè)答案