【題目】如圖甲為過山車模型示意圖，現(xiàn)簡(jiǎn)化成如圖乙所示。質(zhì)量m=3kg的鐵球可在如圖乙金屬軌道上滾動(dòng)，傾斜軌道AB、水平軌道CF足夠長(zhǎng)，豎直平面內(nèi)圓軌道CDE的半徑R=1m，其中D為圓軌道的最右端；水平軌道BC段長(zhǎng)L=2m，鐵球所受阻力是鐵球?qū)壍缐毫Φ?/span>k倍，k=0.5，且除軌道BC段外其它阻力不計(jì)，連接處均為平滑連接。若鐵球從AB上距水平軌道BC的高度h=1.5m處由靜止釋放，則（g=10m/s2）。

（1）通過計(jì)算說明鐵球能否到達(dá)D處；（沒有計(jì)算不給分）

（2）鐵球最終停在距B多遠(yuǎn)的位置；

（3）欲使鐵球不脫離軌道運(yùn)動(dòng)到水平軌道CF段上，則當(dāng)鐵球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，可對(duì)鐵球施加一個(gè)豎直向上的恒力F，求F的大小范圍．

【答案】（1） 無解到不了D處（2）鐵球最終停在距B為1m處的位置（3）

【解析】解：（1）鐵球從距水平軌道BC的高度h1=1.5m處由靜止釋放，由能量守恒（或動(dòng)能定理）判斷能否過D點(diǎn)，即

可知無解，說明到不了D處

（2）鐵球在AD間來回運(yùn)動(dòng)最后停在BC某處，設(shè)鐵球在BC間運(yùn)動(dòng)的總路程為S，則

計(jì)算得出S=3m

鐵球最終停在距B為1m處的位置

（3）設(shè)豎直向上的恒力為時(shí)鐵球恰能到達(dá)豎直圓軌道最高點(diǎn)E，則

從釋放點(diǎn)到E點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理

解得=

考慮鐵球不脫離軌道，則恒力不大于重力，故風(fēng)力調(diào)節(jié)范圍為

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】在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）除已有的器材（方木板、白紙、量角器、細(xì)繩套、橡皮條、圖釘和鉛筆）外，還必須有________和_________ 。

（2）實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示，如圖所示，圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′四個(gè)力，其中_______（選填上述字母）不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的；若F與F′的______和_______都基本相同，說明求合力可以用“平行四邊形定則”。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以平面框架寬L＝0.3 m，與水平面成37°角，上、下兩端各有一個(gè)電阻R0＝2 Ω，框架其他部分的電阻不計(jì)．垂直于框架平面的方向上存在向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T．金屬桿ab長(zhǎng)為0.3 m，質(zhì)量為m＝1 kg，電阻r＝2 Ω，與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，以初速度v0＝10 m/s向上滑行，直至上升到最高點(diǎn)的過程中，上端電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0＝5 J．下列說法正確的是(　　)

A. 上升過程中，金屬桿兩端點(diǎn)ab間最大電勢(shì)差為3 V

B. ab桿沿斜面上升的最大距離為2 m

C. 上升過程中，通過ab桿的總電荷量為0.2 C

D. 上升過程中，電路中產(chǎn)生的總熱量為30 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng).斜面軌道傾角為30，質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為.木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速度滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程，下列選項(xiàng)正確的是

A. m=M

B. m=2M

C. 木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度

D. 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，裝置如圖，將木板水平固定在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，光電門A、光電門B固定在木板上，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度d，其示數(shù)如圖b所示，d=_________cm；

（2）兩個(gè)光電門同時(shí)連接計(jì)時(shí)器，讓滑塊從左側(cè)弧形軌道上滑下，通過調(diào)整滑塊下滑的初始高度，使滑塊能依次通過光電門，用計(jì)時(shí)器記錄遮光片通過光電門A的時(shí)間和通過光電門B的時(shí)間；

（3）保持光電門A的位置不動(dòng)，逐步改變光電門B的位置，重復(fù)步驟（2）；

（4）已知重力加速度為g，要測(cè)量處動(dòng)摩擦因數(shù)μ，還需要測(cè)量___________；

A．滑塊由弧形軌道下滑的高度h

B．滑塊（含遮光片的質(zhì)量m）

C．兩光電門間的距離S

（5）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為_______________。（用已知量和需要測(cè)量量的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為m和3m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一沿斜面向上的拉力拉物塊A，使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B即將離開C時(shí)，A的速度為v，加速度大小為a，方向沿斜面向上。求：

(1)從靜止?fàn)顟B(tài)到B剛要離開C時(shí)，物塊A上滑的位移S；

(2)從靜止?fàn)顟B(tài)到B剛要離開C時(shí)，彈簧增加的彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（彎管的半徑為R），則下列說法正確的是（　　）

A. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度為

B. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度為零

C. 小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球可以沒有作用力

D. 小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進(jìn)行“火星-500”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。假設(shè)王躍登陸火星 后，測(cè)得火星半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，王躍在地球上能向上豎直跳起的最大高度是h，忽略自轉(zhuǎn)的影響，下列說法正確的是

A. 王躍以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達(dá)到的最大高度是

B. 火星表面的重力加速度是

C. 火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為2:3

D. 火星的密度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=lkg的物塊從h=0.8m高處沿光滑斜面滑下，到達(dá)底部時(shí)通過光滑圓弧BC滑至水平傳送帶CD上，CD部分長(zhǎng)L=2m．傳送帶在皮帶輪帶動(dòng)下．以v=4m/s的速度逆時(shí)針傳動(dòng)，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，求：

（1）物塊滑到C、D兩點(diǎn)時(shí)的速度大小各為多少？

（2）物塊從C滑到D的過程中，皮帶對(duì)物塊做多少功？

（3）物塊從C滑到D的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？

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