(2013四川攀枝花第二次統(tǒng)考)如圖所示,靜放在水平面上的圓形(半徑為R)光滑管道ABC,C為最高點(diǎn),B為最低點(diǎn),管道在豎直面內(nèi)。管道內(nèi)放一小球,小球可在管道內(nèi)自由移動(dòng),現(xiàn)用一裝置將小球鎖定在P點(diǎn),過(guò)P點(diǎn)的半徑OP與豎直方向的夾角為θ,F(xiàn)對(duì)管道施加一水平向右的恒力F,同時(shí)解除對(duì)小球的鎖定,管道沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng),小球相對(duì)管道仍保持靜止。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后管道遇一障礙物突然停止運(yùn)動(dòng),小球能到達(dá)管道的A點(diǎn)。重力加速度為g,小球及管道大小不計(jì)。求:

(1)恒力作用下圓形管道運(yùn)動(dòng)的加速度;

(2)圓形管道從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到突然停止過(guò)程中運(yùn)動(dòng)距離的可能值。

解:(1)小球受力如圖,由力合成的平行四邊形定則及牛頓第二定律得: 。2分)

 。1分)

(2)設(shè)圓形管道從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到突然停止,停止前速度為,由勻變速運(yùn)動(dòng)公式得: (2分)

圓形管道停止時(shí),小球沿管道半徑方向的速度變?yōu)榱悖厍芯方向的速度保持不變,小球能運(yùn)動(dòng)到管道右側(cè)圓心上方至最高點(diǎn)C之間的區(qū)域則可到達(dá)A點(diǎn),或從C點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn)。

若小球能運(yùn)動(dòng)到管道右側(cè)圓心上方至最高點(diǎn)C之間的區(qū)域,則由機(jī)械能守恒得:

     。5分)

聯(lián)立以上相關(guān)各式得:  (2分)

若小球從C點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)A點(diǎn),則由機(jī)械能守恒及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:

     。2分)

 。3分)

聯(lián)立以上相關(guān)各式得:。2分)

圓形管道從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到突然停止過(guò)程中運(yùn)動(dòng)距離的可能值為:

 及。1分)

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:

(2013四川攀枝花二模)如圖甲為《測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》的實(shí)驗(yàn)電路圖,某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量記錄如下

1

2

3

4

5

U(V)

1.40

1.35

1.25

1.10

1.00

I (A)

0.12

0.24

0.27

0.45

0.57

①      請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖中畫(huà)出U–I圖,并根據(jù)圖線求出電動(dòng)勢(shì)E=__V(保留兩位有效數(shù)字),內(nèi)電阻r=_  __Ω(保留一位有效數(shù)字)。

②      若實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有合適的電壓表,某同學(xué)用老師提供的多用電表測(cè)量電壓,實(shí)驗(yàn)時(shí)多用電表黑表筆應(yīng)連接圖甲中的        (填a或b),某次測(cè)量時(shí)多用表檔位開(kāi)關(guān)置于直流電壓2.5V檔,示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電源路端電壓為         V。


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013四川攀枝花二模)如圖所示,折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方,其平面ABMN的距離h=10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心O,經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn),F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),下列關(guān)于光屏上光點(diǎn)的移動(dòng)方向,距O′點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離的說(shuō)法,正確的是

A.向右移動(dòng),最遠(yuǎn)距離10cm   

B.向左移動(dòng),最遠(yuǎn)距離10cm

C.向右移動(dòng),最遠(yuǎn)距離10cm

D.向左移動(dòng),最遠(yuǎn)距離10cm

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013四川攀枝花二模)在赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星、,它們的軌道半徑分別為、、,且>>,,其中為同步衛(wèi)星,若三顆衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的向心力大小相等,則

A.相同的時(shí)間內(nèi),通過(guò)的路程最大      

B.三顆衛(wèi)星中,的質(zhì)量最大

C.三顆衛(wèi)星中,的速度最大          

D.繞地球運(yùn)動(dòng)的周期小于24小時(shí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013四川攀枝花二模)在赤道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星、,它們的軌道半徑分別為、、,且>>,,其中為同步衛(wèi)星,若三顆衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的向心力大小相等,則

A.相同的時(shí)間內(nèi),通過(guò)的路程最大      

B.三顆衛(wèi)星中,的質(zhì)量最大

C.三顆衛(wèi)星中,的速度最大          

D.繞地球運(yùn)動(dòng)的周期小于24小時(shí)

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