【題目】如圖所示,ABCDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,AB是半徑為R=10m圓周軌道,CDO是直徑為10m的半圓軌道。AB軌道和CDO軌道通過極短的水平軌道(長(zhǎng)度忽略不計(jì))平滑連接。半徑OA處于水平位置,直徑OC處于豎直位置。一個(gè)小球PA點(diǎn)的正上方高H處自由落下,從A點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)(小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)無機(jī)械能損失)。當(dāng)小球通過CDO軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的6.5倍,取g10m/s2

(1)試求高度H的大。

(2)試討論此球能否到達(dá)CDO軌道的最高點(diǎn)O,并說明理由;

(3)求小球沿軌道運(yùn)動(dòng)脫離軌道后第一次落回軌道上時(shí)的速度大小。

【答案】(1)3.75m;(2)能,見解析;(3)

【解析】

(1)C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律

P點(diǎn)到C點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理

聯(lián)立解得

(2)C點(diǎn)到O點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理

聯(lián)立解得

設(shè)物體恰好到達(dá)軌道O點(diǎn)的速度大小為v0,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得

解得

由于

所以小球可以通過O點(diǎn)。

(3)小球離開O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有,水平方向

豎直方向

且有

聯(lián)立解得

所以小球再次落到軌道上的速度

代入數(shù)據(jù)解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的試探電荷在不同電場(chǎng)中由靜止釋放,只受電場(chǎng)力作用,且沿直線運(yùn)動(dòng),它運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖中甲、乙所示,則下列關(guān)于試探電荷所處的電場(chǎng)說法正確的是(  )

A. 甲圖可能是在帶正電的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的vt運(yùn)動(dòng)圖象

B. 甲圖可能是在帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的vt運(yùn)動(dòng)圖象

C. 乙圖可能是在等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的vt運(yùn)動(dòng)圖象

D. 乙圖可能是在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的vt運(yùn)動(dòng)圖象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)狀態(tài)、后回到狀態(tài),圖中曲線、為反比例函數(shù)圖線,直線平行于軸,直線平行于軸。該理想氣體經(jīng)過的、、、的四個(gè)過程中,氣體對(duì)外放熱的過程有_________;氣體對(duì)外做功的過程有________;氣體內(nèi)能增加的過程有___________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體P以一定的初速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng),與一個(gè)右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞,并被彈簧反向彈回.若彈簧在被壓縮過程中始終遵守胡克定律,那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個(gè)過程中,下列說法中正確的是

A. P做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B. P的加速度大小不變,但方向改變一次

C. 有一段過程,P的加速度逐漸增大,速度也逐漸增大

D. P的加速度大小不斷改變,當(dāng)加速度數(shù)值最大時(shí),速度最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的下列說法,不正確的是( )

A. 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向每單位距離上降低的電勢(shì)

B. 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體

C. 在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移送電荷的過程中,電場(chǎng)力始終不做功,則電荷所經(jīng)過路徑上的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定為零

D. 兩個(gè)等量異號(hào)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)的電勢(shì)相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2020218日,我國(guó)發(fā)射的嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)探測(cè)器再次啟動(dòng),打破了探測(cè)器在月球上工作的世界紀(jì)錄,并將開始第15個(gè)月晝的科學(xué)探測(cè)活動(dòng)。若著陸器與探測(cè)器總質(zhì)量為,著陸過程簡(jiǎn)化如下:在距月面處懸停,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力為時(shí),先豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力為時(shí),隨即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),且兩個(gè)階段加速度大小相等,剛好在距離月面時(shí)再次懸停,此過程總共用時(shí),此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng),直到接觸月球表面。月球表面重力加速度取,求:

(1)探測(cè)器接觸月球表面時(shí)的速度大。

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)施加推力的差值的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一帶電荷量為+Q的均勻細(xì)棒,在過中點(diǎn)垂直于細(xì)樣的直線上有a、b、d三點(diǎn),a和b、b和c、c和d之間的距離均為L(zhǎng),在a處有一電荷量為-Q的固定點(diǎn)電荷。已知d點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,靜電力常量為k,則b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ=30°的光滑絕緣直角斜面ABC,D是斜邊AB的中心,在C點(diǎn)固定一個(gè)帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷.一質(zhì)量為m,電荷量為﹣q的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度為v,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為0,則( 。

A. 小球從AD的過程中靜電力做功為mv2

B. 小球從AD的過程中電勢(shì)能逐漸減小

C. 小球從AB的過程中電勢(shì)能先減小后增加

D. AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m。如圖甲所示,用彈簧OC和相同彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00cm不變的條件下:

(1)若彈簧秤a、b間夾角為90°,彈簧秤a的讀數(shù)如圖乙所示,則彈簧秤a的讀數(shù)為______N;

(2)若彈簧秤ab間夾角小于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變,增大彈簧秤b與彈簧OC的夾角,則彈簧秤a的讀數(shù)__________、彈簧秤b的讀數(shù)__________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

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