【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為θ的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成，將質(zhì)量m=0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用壓力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)圓弧最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．g=10m/s2．求：

(1)圓軌道的半徑R．

(2)若小球從D點(diǎn)水平飛出后又落到斜面上，其中最低落點(diǎn)與圓心O等高，求θ的值．

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，滿足豎直方向的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力即：

從A到D的過(guò)程中只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：

聯(lián)立解得：

由題中給出的F-H圖象知斜率即

所以可得

（2）小球離開D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系知，小球落地點(diǎn)越低平拋的射程越小，即題設(shè)中小球落地點(diǎn)位置最低對(duì)應(yīng)小球離開D點(diǎn)時(shí)的速度最小．

根據(jù)臨界條件知，小球能通過(guò)D點(diǎn)點(diǎn)時(shí)的最小速度為:

解得：

小球落地地點(diǎn)在斜面上與圓心等高，故可知小球平拋時(shí)下落的距離為R

所以小球平拋的射程:

由幾何關(guān)系可知，

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】生態(tài)文明要求人們注重環(huán)保和節(jié)能．下列獲得電能的方法不符合低碳要求的是（ ）

A. 風(fēng)力發(fā)電 B. 火力發(fā)電 C. 太陽(yáng)能發(fā)電 D. 水力發(fā)電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】據(jù)報(bào)道，2016年10月23日7時(shí)31分，隨天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室（軌道艙）發(fā)射人軌的伴隨衛(wèi)星成功釋放。伴隨衛(wèi)星重約47千克，尺寸相當(dāng)于一臺(tái)打印機(jī)大小。釋放后伴隨衛(wèi)星將通過(guò)多次軌道控制，伴星逐步接近軌道艙，最終達(dá)到僅在地球引力作用下對(duì)軌道艙的伴隨飛行目標(biāo)。之后對(duì)天宮二號(hào)四周表面進(jìn)行觀察和拍照以及開展其他一系列試驗(yàn)，進(jìn)一步拓展空間應(yīng)用。根據(jù)上述信息及所學(xué)知識(shí)可知

A. 軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需點(diǎn)火加速才能追上前方的天宮二號(hào)

B. 軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需經(jīng)歷先減速再加速過(guò)程才能追上前方的天宮二號(hào)

C. 伴隨飛行的伴星和天富二號(hào)繞地球做橢圓軌道運(yùn)行時(shí)具有相同的半長(zhǎng)軸

D. 由于伴星和天宮二號(hào)的軌道不重合，故他們繞地運(yùn)行的周期不同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為m的物塊A和B，B上固定一輕質(zhì)彈簧，B靜止，A以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng)，從A與彈簧接觸至彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中

A. A、B的動(dòng)量變化量相同 B. A、B的動(dòng)量變化率相同

C. A、B系統(tǒng)的總動(dòng)能保持不變 D. A、B系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間、L3L4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd=L=0.5m，質(zhì)量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，t1時(shí)刻cd邊與L2重合，t2時(shí)刻ab邊與L3重合，t3時(shí)刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時(shí)間間隔為0.6s，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終處于豎直方向．（重力加速度g取10m/s2）則

A. 在0～t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線圈的電荷量為0.25C B. 線圈勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為8m/s

C. 線圈的長(zhǎng)度為1m D. 0～t3時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】兩個(gè)天體(包括人造天體)間存在萬(wàn)有引力，并具有由相對(duì)位置決定的勢(shì)能.如果兩個(gè)天體的質(zhì)量分別為m1和m2，當(dāng)它們相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)勢(shì)能為零，則它們的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能Ep=-G.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，一般是把它先送入較低的圓形軌道，如圖所示，再經(jīng)過(guò)兩次點(diǎn)火，即先在圖中a點(diǎn)處啟動(dòng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，向后噴出高壓燃?xì)猓l(wèi)星得到加速，進(jìn)入圖中的橢圓軌道Ⅱ；在軌道Ⅱ的遠(yuǎn)地點(diǎn)b處第二次點(diǎn)火，衛(wèi)星再次被加速，此后，衛(wèi)星沿圖中的圓形軌道Ⅲ(同步軌道)運(yùn)動(dòng).設(shè)某同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球半徑為R，軌道Ⅰ距地面非常近，軌道Ⅲ距地面的距離近似為6R，地面處的重力加速度為g，并且每次點(diǎn)火經(jīng)歷的時(shí)間都很短，點(diǎn)火過(guò)程中衛(wèi)星減少的質(zhì)量可以忽略.

（1）從軌道Ⅰ轉(zhuǎn)移到軌道Ⅲ的過(guò)程中，合力對(duì)衛(wèi)星所做的總功是多大？

（2）若已知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速率為，則在b處點(diǎn)火的過(guò)程中燃?xì)鈱?duì)衛(wèi)星所做的功是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量不計(jì)的直角形支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長(zhǎng)度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。開始時(shí)OA邊處于水平位置，由靜止釋放，則（ ）

A. A球的最大速度為2

B. A球的速度最大時(shí)，兩小球的總重力勢(shì)能最小

C. A球的速度最大時(shí)，兩直角邊與豎直方向的夾角為450

D. A、B兩球的最大速度之比v1∶v2=1∶1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(多選題)如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物塊在t＝0時(shí)刻，以初速度v0從足夠長(zhǎng)、傾角為θ的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn)，3t0時(shí)刻物塊又返回底端。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 物塊從開始運(yùn)動(dòng)到返回底端的過(guò)程中重力的沖量為3mgt0·cosθ

B. 物塊從t＝0時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng)到返回底端的過(guò)程中動(dòng)量的變化量為－mv0

C. 斜面傾角θ的正弦值為

D. 不能求出3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 懸浮在液體中的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯

B. 用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)勁，說(shuō)明此時(shí)氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力

C. 當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而減小

D. 一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，體積減小，氣體的壓強(qiáng)一定增大

E. 內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)是不可能制成的

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