【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動．（g為重力加速度）

（1）要使物塊能恰好通過圓軌道最高點(diǎn)，求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h多大；

（2）要求物塊能通過圓軌道最高點(diǎn)，且在最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg．求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．

【答案】（1）；（2）

【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律求得在A處的速度，然后應(yīng)用機(jī)械能守恒求得高度；根據(jù)牛頓第二定律求得在A處的速度范圍，然后應(yīng)用機(jī)械能守恒求得高度取值范圍；

（1）要使物塊能恰好通過圓軌道最高點(diǎn)，那么對物塊在最高點(diǎn)A處應(yīng)用牛頓第二定律可得．

又有物塊運(yùn)動過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以有

所以．

（2）要求物塊能通過圓軌道最高點(diǎn)，且在最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg，那么由牛頓第三定律可得：物塊在最高點(diǎn)受到軌道的支持力不超過5mg．

所以，對物塊在最高點(diǎn)A處應(yīng)用牛頓第二定律可得： ．

又有物塊運(yùn)動過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以有．

所以， ，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】小明同學(xué)在做“互成角度的兩個力的合成”實(shí)驗(yàn)時，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測力計(jì)拉力的大小，如圖（a）所示．

（1）試在圖（a）中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力．

（2）有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是 ．

A．兩彈簧測力計(jì)的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大

B．橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計(jì)的拉力是分力

C．兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計(jì)拉力的效果相同

D．若只增大某一只彈簧測力計(jì)的拉力大小而保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計(jì)拉力的大小即可

（3）如圖（b）所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果，其中哪一個實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？（力F′是用一只彈簧測力計(jì)拉時的圖示） ．（填李明或張華）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量m＝2 kg的小球套在一根固定的足夠長的直桿上，直桿與水平面夾角θ＝37°.現(xiàn)小球在與桿也成θ角的斜向上F＝20 N的外力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)向上運(yùn)動．已知桿與球間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

(1)小球運(yùn)動的加速度a1；

(2)若F作用4 s后撤去，小球上滑過程中距A點(diǎn)最大距離sm；

(3)上題中，若從撤去力F開始計(jì)時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點(diǎn)上方8.35 m的B點(diǎn)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】做功和熱傳遞都能夠改變物體的內(nèi)能，對鐵絲加熱，鐵絲溫度升高，是用_________方法改變物體內(nèi)能的；用錘子敲打鐵絲，鐵絲溫度也升高，是用_________方法改變物體內(nèi)能的。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧運(yùn)動中反映物體振動強(qiáng)弱的物理量是（ ）

A. 振幅

B. 位移

C. 頻率

D. 周期

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的v﹣t圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷下列正確的是（　　）

A. 0.5s與2s時刻，質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反

B. 0～1s與4～5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反

C. 0～1s內(nèi)的加速度大小是1～3s內(nèi)的加速度大小的2倍

D. 質(zhì)點(diǎn)在0～5s內(nèi)的平均速度是1.6m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，為一列簡諧橫波某時刻的波形圖，介質(zhì)中有P、Q、M三個質(zhì)點(diǎn)，此時的縱坐標(biāo)分別為yP＝2 m，yQ＝－2 cm.下列說法正確的是(　　)

A. P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是相同

B. Q、M兩質(zhì)點(diǎn)的加速度總是相同

C. P、M兩質(zhì)點(diǎn)的速度總是大小相等、方向相反

D. 在任何相等時間內(nèi)，P、M兩質(zhì)點(diǎn)通過的路程總相等

E. P、M兩質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移總是大小相等、方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點(diǎn)為圓心，OO′與直徑AB垂直．足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側(cè)且與AB垂直，一光束沿半徑方向與OO′成θ＝30°射向O點(diǎn)，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，已知玻璃的折射率為.求：

(1)當(dāng)θ變?yōu)槎啻髸r，兩光斑恰好變?yōu)橐粋�；

(2)當(dāng)光束沿半徑方向與OO′成θ＝30°射向O點(diǎn)時，光屏CD區(qū)域兩個光斑的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(1)在下列實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力的實(shí)驗(yàn)有______(填字母)。

A．探究求合力的方法

B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

C．探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

D．探究做功與物體速度變化的關(guān)系

(2)圖甲是“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，為了完成實(shí)驗(yàn)，除了圖甲中的儀器外，還必須在圖乙中選取的儀器有_____(填字母)。以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有_____(填字母)。

A．每次必須由靜止釋放小球

B．調(diào)節(jié)斜槽軌道，使其末端保持水平

C．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

D．實(shí)驗(yàn)所用的斜槽要盡量的光滑，以減小摩擦

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