【題目】如圖所示,半徑為R=1 m,內(nèi)徑很小的粗糙半圓管豎直放置,一直徑略小于半圓管內(nèi)徑、質(zhì)量為m=1 kg的小球,在水平恒力FN的作用下由靜止沿光滑水平面從A點運動到B點,A、B間的距離xm,當(dāng)小球運動到B點時撤去外力F,小球經(jīng)半圓管道運動到最高點C,此時球?qū)ν廛壍膲毫?/span>FN=2.6mg,然后垂直打在傾角為θ=45°的斜面上(g=10 m/s2).求:

(1)小球在B點時的速度的大;

(2)小球在C點時的速度的大;

(3)小球由BC的過程中克服摩擦力做的功;

(4)D點距地面的高度.

【答案】(1)10 m/s (2)6 m/s (3)12 J (4)0.2 m

【解析】

AB段,運用動能定理求小球在B點的速度的大;小球在C點時,由重力和軌道對球的壓力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求小球在C點的速度的大;小球由BC的過程,運用動能定理求克服摩擦力做的功;小球離開C點后做平拋運動,由平拋運動的規(guī)律和幾何知識結(jié)合求D點距地面的高度

(1)小球從AB過程,由動能定理得

解得vB=10 m/s

(2)C點,由牛頓第二定律得mgFN

又據(jù)題有FN=2.6mg

解得vC=6 m/s.

(3)BC的過程,由動能定理得:-mg·2RWf

解得克服摩擦力做的功Wf=12 J

(4)設(shè)小球從C點到打在斜面上經(jīng)歷的時間為t,D點距地面的高度為h,

則在豎直方向上有:2Rhgt2

由小球垂直打在斜面上可知=tan 45°

聯(lián)立解得h=0.2 m

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小車,不計小車與地面之間的摩擦力,下列說法正確的是( 。

A.甲拉小車的力和乙拉小車的力一定是一對平衡力

B.小車靜止時甲拉小車的力和乙拉小車的力是一對作用力和反作用力

C.若小車加速向右運動,表明小車?yán)椎牧Υ笥诩桌≤嚨牧?/span>

D.若小車加速向右運動,表明甲拉小車的力小于乙拉小車的力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,軌道ABCDAB段為一半徑R=0.45m的光滑圓形軌道,BC段為高h=5m的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為m=2kg的小球由A點從靜止開始下滑到B點,離開B點以速度做平拋運動。(g10m/s2)。求:

1)小球離開B點后,在CD軌道上的落地點到C的水平距離;

2)小球到達B點時對圓形軌道的壓力大。

3)如果在BCD軌道上放置一個傾角=53°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點后能否落到斜面上?如果不能,請分析說明原因;如果能,求它第一次落在斜面上離B點的位置。(g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos53°=0.6,空氣阻力不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ab、c為電場中同一條水平方向電場線上的三點,cab的中點.a、b電勢分別為φa5 V,φb3 V,下列敘述正確的是(  )

A. 該電場在c點處的電勢一定為4 V

B. a點處的場強Ea一定大于b點處的場強Eb

C. 一正電荷從c點運動到b點電勢能一定減少

D. 一正電荷運動到c點時受到的電場力由c指向a

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。

完成下列填空:

)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00kg;

)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為__________kg(即為橋和車靜止時的總質(zhì)量);

)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè),此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值。如下表所示:

序號

mkg

1.0

1.75

1.85

1.75

1.85

)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時,橋?qū)ν斜P秤的壓力是__________N,小車對橋底部的壓力為__________N;小車通過最低點時__________(填“超重”,“失重”)。(重力加速度大小取10m/s2,計算結(jié)果保留位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個點電荷a、b周圍的電場線分布情況如圖所示,虛線為帶電粒子c經(jīng)穿越該電場時的運動軌跡,該粒子在電場中運動時只受電場力作用,由圖可判斷( 。

A.a、b帶等量異號電荷

B.a、b帶同號電荷,a的電荷量大于b的電荷量

C.粒子c帶正電,在電場中運動時動能先減小后增大

D.粒子c帶負電,在電場中運動時動能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇航員登陸某星球做了一個平拋運動實驗,并用頻閃照相機記錄小球做平拋運動的部分軌跡,且已知平拋初速度為5 m/s。將相片放大到實際大小后在水平方向和豎直方向建立平面直角坐標(biāo)系,A、B、C為小球運動中的3個連續(xù)的記錄點,A、BC點的坐標(biāo)分別為(0 m,0 m)(0.50 m0.20 m)和(1.00 m,0.60 m)。則:

(1)頻閃照相機的頻閃頻率為________ Hz;

(2)該星球表面重力加速度為________ m/s2;

(3)小球開始做平拋運動的初始位置坐標(biāo)為x________ m,y________ m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件,進行了探究平拋運動規(guī)律的實驗:

1)甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置.用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明_______

2)乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置.兩個相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使AC=BD,從而保證小鐵球PQ在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道MN下端射出.實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_______.僅僅改變弧形軌道M的高度(保持AC不變),重復(fù)上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明_______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平坦的壘球運動場上,擊球手揮動球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時間后落地.若不計空氣阻力,則( )

A. 壘球落地時瞬時速度的大小僅由初速度決定

B. 壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定

C. 壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定

D. 壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定

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