【題目】嘉年華上有一種回力球游戲，某人在半圓軌道前某處以初速度v0=5m/s與水平方向成37°角從A點(diǎn)斜向上拋出小球a，小球a恰好水平進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點(diǎn)B，B處有一鎖定的彈簧（忽略彈簧的長(zhǎng)度）連接小球b，彈簧被撞擊后瞬間鎖定解除，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為b球的動(dòng)能，b球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。C、B分別為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，b球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C后水平拋出，又恰好回到拋球人手中A點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，已知半圓形軌道的半徑R=0.4m，小球b質(zhì)量m=0.2kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>10m/s2，求：

（1）B點(diǎn)離拋球點(diǎn)的豎直高度h；

（2）小球b到達(dá)軌道最高點(diǎn)C時(shí)，軌道對(duì)小球的壓力大��；

（3）彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能。

【答案】（1）h=0.45m；（2）FN=0.88N；（3）EP=2.176J。

【解析】

（1）小球a從A點(diǎn)到B點(diǎn)的逆過(guò)程是平拋運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)間為

B點(diǎn)離拋球點(diǎn)的豎直高度

代入數(shù)據(jù)解得h=0.45m

（2）C點(diǎn)和A點(diǎn)的水平距離為

設(shè)小球從C點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)回到A點(diǎn)的時(shí)間為t2，有

2R+h=

又因?yàn)?/span>

在C點(diǎn)對(duì)小球b由牛頓第二定律得

解得軌道在對(duì)小球的壓力大小為FN=0.88N

（3）由能量守恒定律得彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能為

代入數(shù)據(jù)解得Ep=2.176J

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】圖（a）為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖。

（1）虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成電流表的電路。已知毫安表表頭的內(nèi)阻為10 Ω，滿偏電流為100 mA，電阻R1=2.5 Ω，由此可知，改裝后電流表的量程為_______A。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成相應(yīng)的填空：

①將滑動(dòng)變阻器R的滑片移到______端（選填“A”或“B”），閉合開(kāi)關(guān)S；

②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I；某次測(cè)量時(shí)毫安表的示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為_________mA。

③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U–I圖線，如圖（c）所示；

④根據(jù)圖線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=_______Ω。（結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線圈指向紙內(nèi)，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線圈拉成正方形，且線圈仍處在原先所在平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過(guò)程中(　　)

A. 線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流

B. 線圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流

C. 線圈中感應(yīng)電流方向無(wú)法判斷

D. 線圈中無(wú)感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，當(dāng)列車以恒定速率通過(guò)一段水平圓弧形彎道時(shí)，乘客發(fā)現(xiàn)在車廂頂部懸掛玩具小熊的細(xì)線與車廂側(cè)壁平行。同時(shí)觀察放在桌面上水杯內(nèi)的水面（與車廂底板平行）。已知此彎道路面的傾角為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�

A.列車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心加速度大小為gtan

B.列車的輪緣與軌道均無(wú)側(cè)向擠壓作用

C.水杯受到指向桌面外側(cè)的靜摩擦力

D.水杯內(nèi)水面與桌面不平行

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖(1)所示，傾角為θ(θ<45°)的斜面ABC固定在水平地面上，置于斜面上的滑塊P恰能沿斜面勻速下滑，已知滑塊P從斜面頂端滑至底端的過(guò)程中，重力勢(shì)能減小量為K.重力加速度為g.現(xiàn)將該斜面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后仍固定在水平地面上(如圖(2)所示)，在滑塊P從斜面頂端由靜止釋放下滑至底端的過(guò)程中，能求出滑塊　(　　)

A.下滑至底端時(shí)的速度

B.下滑過(guò)程中的加速度

C.下滑至底端時(shí)的動(dòng)能

D.下滑至底端時(shí)重力的功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線是某靜電場(chǎng)的一簇等勢(shì)線，邊上標(biāo)有電勢(shì)的值。一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下恰能沿圖中的實(shí)線從A經(jīng)過(guò)B運(yùn)動(dòng)到C。下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 粒子一定帶負(fù)電

B. A處場(chǎng)強(qiáng)大于C處場(chǎng)強(qiáng)

C. 粒子在A處電勢(shì)能大于在C處電勢(shì)能

D. 粒子從A到B電場(chǎng)力所做的功大于從B到C電場(chǎng)力所做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)－m≤x＜0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.32 T，0≤x＜2.56 m的區(qū)域有沿方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在x軸上坐標(biāo)為的S點(diǎn)有一粒子源，它一次能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向各發(fā)射一個(gè)比荷＝5.0×107 C/kg，速率v＝1.6×106 m/s的帶正電粒子。若粒子源只發(fā)射一次，其中只有一個(gè)粒子Z剛好能到達(dá)電場(chǎng)的右邊界，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。求：

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E及Z粒子從S點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度方向與磁場(chǎng)左邊界的夾角θ；

(3)Z粒子第一次剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，還未離開(kāi)過(guò)磁場(chǎng)的粒子占粒子總數(shù)的比例η。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年11月5日1時(shí)43分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星發(fā)射成功，標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)3顆IGSO衛(wèi)星（傾斜地球同步軌道衛(wèi)星）全部發(fā)射完畢。該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角，因此該軌道也被稱為傾斜同步軌道，根據(jù)以上信息請(qǐng)判斷，下列說(shuō)法中不正確的是（　�。�

A.該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心一定是地球的球心

B.該衛(wèi)星離地面的高度等于地球同步衛(wèi)星離地面的高度

C.地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬(wàn)有引力一定等于地球?qū)Φ厍蛲叫l(wèi)星的萬(wàn)有引力

D.只要傾角合適，處于傾斜同步軌道上的衛(wèi)星可以在每天的固定時(shí)間經(jīng)過(guò)同一城市的上空

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的導(dǎo)熱氣缸A和B底面積相同，長(zhǎng)度分別為2L和L，兩氣缸通過(guò)長(zhǎng)度為L的絕熱管道連接；厚度不計(jì)的絕熱活塞a、b可以無(wú)摩擦地移動(dòng)，a的橫截面積為b的兩倍。開(kāi)始時(shí)A、B內(nèi)都封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣，活塞a在氣缸A最左端，活塞b在管道最左端�，F(xiàn)向右緩慢推動(dòng)活塞a，當(dāng)活塞b恰好到管道最右端時(shí)，停止推動(dòng)活塞a并將其固定，接著緩慢加熱氣缸B中的空氣直到活塞b回到初始位置，求

（i）活塞a向右移動(dòng)的距離；

（ii）活塞b回到初始位置時(shí)氣缸B中空氣的溫度。

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