如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

（1）H的大��？
（2）試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點，并說明理由。
（3）小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

（1）2R/3；（2）能；（3）m/s

解析試題分析：
（1）小球在D點  
小球從P點到D點過程中由動能定理得
解得H=R/2
(2)設(shè)小球從D在上升R/2時的速度為v
由動能定理得   
解得       
故小球能到達(dá)O點
（3）小球從O點水平飛出后打在圓弧軌道上時間為t，
這個過程小球的水平位移為x=v0t
豎直位移為   
又        解得t=1s
物體豎直方向速度vy=gt=10m/s
落在圓弧上速度     

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題


如圖，POy區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，POx區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OP與x軸成θ角．不計重力的負(fù)電荷，質(zhì)量為m、電量為q，從y軸上某點以初速度v0垂直電場方向進(jìn)入，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后垂直O(jiān)P進(jìn)入磁場，又垂直x軸離開磁場．求：
（1）電荷進(jìn)入磁場時的速度大小
（2）電場力對電荷做的功
（3）電場強度E與磁感應(yīng)強度B的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)2014年12月14日，北京飛行控制中心傳來好消息，嫦娥三號探測器平穩(wěn)落月。嫦娥三號接近月球表面過程可簡化為三個階段：一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運行，此時，打開七千五百牛頓變推力發(fā)動機減速，下降到距月球表面H＝100米高處時懸停，尋找合適落月點；二、找到落月點后繼續(xù)下降，距月球表面h＝4m時速度再次減為0；三、此后，關(guān)閉所有發(fā)動機，使它做自由落體運動落到月球表面。已知嫦娥三號著陸時的質(zhì)量為1200kg，月球表面重力加速度g' 為1.6m/s2，月球半徑為R，引力常量G，（計算保留2位有效數(shù)字）求：
（1）月球的質(zhì)量（用g' 、R 、G字母表示）
（2）從懸停在100米處到落至月球表面，發(fā)動機對嫦娥三號做的功？
（3）從v=1.7km/s到懸停，若用10分鐘時間，設(shè)軌跡為直線，則減速過程的平均加速度為多大？若減速接近懸停點的最后一段，以平均加速度在垂直月面的方向下落，求此時發(fā)動機的平均推力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（15分）如圖，A、B、C三板平行，B板延長線與圓切于P點， C板與圓切于Q點。離子源產(chǎn)生的初速為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子被電壓為U0的加速電場加速后沿兩板間中點垂直射入勻強偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后恰從B板邊緣離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運動，進(jìn)入半徑為r的圓形勻強磁場，偏轉(zhuǎn)后垂直C板打在Q點。（忽略粒子所受重力）（，，偏轉(zhuǎn)電場極板長、板間距，）求：

（1）偏轉(zhuǎn)電壓U；
（2）粒子進(jìn)入磁場時速度的大小及速度與B板的夾角；
（3）磁感應(yīng)強度B的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(11分) 如右圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d="40" cm.電路電壓恒為U=24V，電阻R=16Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0="4" m/s豎直向上射入板間。若小球帶電荷量為q=1×10-2 C，質(zhì)量為m=2×10-2 kg，不考慮空氣阻力。

求：（1）滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達(dá)A板？
（2）此時滑動變阻器消耗功率是多大？(取g="10" m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分）如圖所示，光滑絕緣水平面的上方空間被豎直的分界面MN分隔成兩部分，左側(cè)空間有一水平向右的勻強電場，場強大小，右側(cè)空間有長為R＝0.114m的絕緣輕繩，繩的一端固定于O點，另一端拴一個質(zhì)量為m小球B在豎直面內(nèi)沿順時針方向做圓周運動，運動到最低點時速度大小vB＝10m/s（小球B在最低點時與地面接觸但無彈力）。在MN左側(cè)水平面上有一質(zhì)量也為m，帶電量為的小球A，某時刻在距MN平面L位置由靜止釋放，恰能與運動到最低點的B球發(fā)生正碰，并瞬間粘合成一個整體C。（取g＝10m/s2）

（1）如果L＝0.2m，求整體C運動到最高點時的速率。（結(jié)果保留1位小數(shù)）
（2）在（1）條件下，整體C在最高點時受到細(xì)繩的拉力是小球B重力的多少倍？（結(jié)果取整數(shù)）
（3）若碰后瞬間在MN的右側(cè)空間立即加上一水平向左的勻強電場，場強大小，當(dāng)L滿足什么條件時，整體C可在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動。（結(jié)果保留1位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示,在豎直平面內(nèi)一個帶正電的小球質(zhì)量為m,所帶的電荷量為q，用一根長為L不可伸長的絕緣細(xì)線系在一勻強電場中的O點.勻強電場方向水平向右，分布的區(qū)域足夠大.現(xiàn)將帶正電小球從O點右方由水平位置A點無初速度釋放，小球到達(dá)最低點B時速度恰好為零.

(1)求勻強電場的電場強度E的大小;
(2)若小球從O點的左方由水平位置C點無初速度釋放，則小球到達(dá)最低點B所用的時間t是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E＝1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h＝0.80 m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以v0＝2.0×102m/s初速度向水平面以下的各個方向均勻放出質(zhì)量為m＝2.0×10－15kg、電荷量為q＝＋10－12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上。若不計粒子重力，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子源所在處a點的電勢；
(2)帶電粒子打在金屬板上時的動能；
(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小，可以通過改變哪些物理量來實現(xiàn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖甲所示為某工廠將生產(chǎn)工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長L＝3m，傳送帶與工件（可視為質(zhì)點）間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質(zhì)量m＝1kg的工件由靜止開始從A點下滑，經(jīng)過B點的拐角處無機械能損失。通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動角速度ω可使工件經(jīng)C點拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s2。求：

（1）當(dāng)皮帶輪靜止時，工件運動到點C時的速度為多大？
（2）皮帶輪以ω1＝20rad/s逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，在工件運動到C點的過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？
（3）設(shè)工件在車廂底部的落點到C點的水平距離為s，在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角速度ω變化關(guān)系的s－ω圖象。（規(guī)定皮帶輪順時針方向轉(zhuǎn)動時ω取正值，該問不需要寫出計算過程）

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