【題目】（10分）如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，AB段長x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)B點(diǎn)時撤去力F，小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，沿軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)。求：

①滑塊通過C點(diǎn)時的速度大小；

②滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時，在B點(diǎn)對軌道壓力的大��；

（2）如果要使小滑塊能夠通過C點(diǎn)，求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。

【答案】（1）①vC=10m/s②FN=9N（2）F≥0.625N

【解析】

試題分析：（1）設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時的速度為vC，從C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)時間為t，滑塊從C點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動

豎直方向： （1分）

水平方向：x=vCt （1分）

解得：vC=10m/s （1分）

設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時的速度為vB，根據(jù)機(jī)械能守恒定律

（1分）

設(shè)滑塊在B點(diǎn)受軌道的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律

聯(lián)立解得：FN= 9N （1分）

依據(jù)牛頓第三定律，滑塊在B點(diǎn)對軌道的壓力FN= FN=9N （1分）

（2）若滑塊恰好能夠經(jīng)過C點(diǎn)，設(shè)此時滑塊的速度為vC，依據(jù)牛頓第二定律有

解得=5m/s （1分）

滑塊由Ａ點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，由動能定理

Fx- mg2R≥ （2分）

Fx≥mg2R+

解得水平恒力F應(yīng)滿足的條件 F≥0.625N （1分）

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)利用如圖（1)所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連

①用10分度游標(biāo)卡尺測量遮光條寬度d，如圖（2）所示遮光條寬度d=___________mm

②實(shí)驗(yàn)時要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，輕推滑塊從軌道右端向左運(yùn)動的過程中，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間.以下選項(xiàng)中能夠達(dá)到調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平目標(biāo)的措施是_______（選填相應(yīng)選項(xiàng)前的符號）

A.調(diào)節(jié)旋鈕P使軌道左端升高一些

B.遮光條的寬度增大一些

C.滑塊的質(zhì)量增大一些

D.氣源的供氣量增大一些

③調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平后，掛上細(xì)繩和鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測出光電門1、2間的距離L. 遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m. 由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2，則遮光條通過光電門1時的瞬時速度的表達(dá)式v1=__________；驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式是________________（用題中的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負(fù)電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個帶正電粒子以初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后作直線運(yùn)動．帶電粒子所受重力可忽略不計，若粒子：

A. 速度大于v0則向下偏轉(zhuǎn)

B. 帶負(fù)電則不能作直線運(yùn)動

C. 速度小于v0則向下偏轉(zhuǎn)

D. 從右端水平射入時向上偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出,已知板長為L,板間的距離為d,板間電壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,（不計粒子的重力）,則

A．在前t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為qU/2

B．在后t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為3qU/8

C．在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為1：2

D．在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示，當(dāng)此車減速上坡時(僅考慮乘客與水平面之間的作用)，則關(guān)于乘客下列說法正確的是(　　)

A. 不受摩擦力的作用

B. 受到水平向左的摩擦力作用

C. 處于超重狀態(tài)

D. 所受合力豎直向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時速度為v2(v2<v1)．若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則(　　)

A. 小物體上升的最大高度為

B. 從N到M的過程中，小物體的電勢能先減小后增大

C. 從M到N的過程中，電場力對小物體先做負(fù)功后做正功

D. 小物體上滑過程克服摩擦力的功跟下滑過程克服摩擦力的功不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電場中有一點(diǎn)P，下列說法正確的是 （ ）

A. 若放在P點(diǎn)的電荷的電量減半，則P點(diǎn)場強(qiáng)減半

B. 若P點(diǎn)沒有檢驗(yàn)電荷，則P點(diǎn)的場強(qiáng)為零

C. P點(diǎn)的場強(qiáng)越大，則同一電荷在P點(diǎn)所受的電場力越大

D. P點(diǎn)的場強(qiáng)方向?yàn)闄z驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于下列對配圖的說法中正確的是（ ）

A. 圖1中“蛟龍?zhí)?/span>”被吊車吊下水的過程中它的機(jī)械能守恒

B. 圖2中火車在勻速轉(zhuǎn)彎時所受合外力為零，動能不變

C. 圖3中握力器在手的壓力下彈性勢能增加了

D. 圖4中撐桿跳高運(yùn)動員在上升過程中機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖(a)所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．(交流電的頻率為50 Hz)

（1）圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/m·s－2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

/kg－1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請在下圖所示的坐標(biāo)紙中畫出a－圖線______，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________________________

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