【題目】如圖所示,已知半徑分別為R和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi),甲軌道左側(cè)又連接一個光滑的軌道,兩圓形軌道之間由一條水平軌道CD相連,一小球自某一高度由靜止滑下,先滑過甲軌道,通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑過乙軌道,最后離開,若小球在兩圓形軌道的最高點對軌道壓力都恰好為零,試求:

(1)釋放小球的高度h;

(2)水平軌道CD的長度。

【答案】(1)(2)

【解析】

試題分析:(1)小球在光滑圓軌道上滑行時,機械能守恒,設(shè)小球滑過C點時的速度為vc,通過甲環(huán)最高點速度為,根據(jù)小球?qū)ψ罡唿c壓力為零,有…①

取軌道最低點為零勢能點,由機械守恒定律有:…②

兩式消去,可得:…③

同理可得小球滑過D點時的速度為:…④

所以小球經(jīng)過C點的速度為,經(jīng)過D點的速度為

小球從在甲軌道左側(cè)光滑軌道滑至C點時機械能守恒,有:…⑤

、兩式聯(lián)立解得:

因此小球釋放的高度為2.5R

(2)設(shè)CD段的長度為,對小球滑過CD段過程應(yīng)用動能定理有:…⑥

、、三式聯(lián)立解得:,則有水平CD段的長度為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,格魯吉亞物理學(xué)家安德里亞僅靠摩擦力將 25 個網(wǎng)球壘成 9 層高的直立小塔。網(wǎng)球 A 位于小塔頂層,下面各層均有 3 個網(wǎng)球,網(wǎng)球 B 位于小塔的第 6 層,已知每個網(wǎng)球質(zhì)量均為 m。下列說法正確的是

A.其他網(wǎng)球?qū)?/span> B 球的作用力大小等于 B 球的重力大小

B.拿掉 A 球,小塔將無法保持平衡

C. 8 層的三個網(wǎng)球與 A 球間的彈力大小各為

D.最底層的 3 個網(wǎng)球受到地板的支持力均為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜止于水平面上,已知A的質(zhì)量B的質(zhì)量均為,AB之間的動摩擦因數(shù),B與水平面之間的動摩擦因數(shù),最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g,若從開始,木板B受到的水平恒力作用,改為,方向不變,時撤去。

1)木板B的水平恒力作用時,AB的加速度各為多少?

2)從開始,當(dāng)AB都靜止,AB上相對B滑行的時間為多少?

3)請以縱坐標(biāo)表示A受到B的摩擦力,橫坐標(biāo)表示運動時間t(從開始,到A、B都靜止),取運動方向為正方向,在圖中畫出的關(guān)系圖線(以圖線評分,不必寫出分析和計算過程)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為3.0 kg的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,當(dāng)拉力F18.0 N時,木箱靜止;當(dāng)拉力F210.5 N時,木箱做勻速運動,(g10N/kg)求:

(1)木箱與地面間的動摩擦因數(shù);

(2)木箱在8.0 N的拉力作用下受到的摩擦力的大小;

(3)木箱在12.0 N水平拉力作用下,受到的摩擦力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系實驗中,關(guān)于測量彈簧原長的操作步驟先后順序,下列說法正確的是______

A.先測量彈簧的原長,后豎直懸掛

B.先豎直懸掛,后測量彈簧的原長

C.先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果無影響

D.先后順序?qū)嶒灲Y(jié)果的影響程度取決于彈簧的自身重量

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上砝碼盤.通過改變盤中砝碼的質(zhì)量,測得6組砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的彈簧長度L,畫出mL圖線,對應(yīng)點已在圖上標(biāo)出,如圖乙所示.(重力加速度g10 m/s2)

(1)采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理,該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(保留三位有效數(shù)字)

(2)請你判斷該同學(xué)得到的實驗結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比,結(jié)果__________(偏大”“偏小相同”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電荷量為Q1Q2的兩點電荷分別固定在x軸上的O、C兩點,規(guī)定無窮遠處電勢為零,x軸上各點電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示.則

A. Q1帶負電,Q2帶正電

B. G點處電場強度的方向沿x軸正方向

C. 將帶負電的試探電荷自G點靜止釋放,僅在電場力作用下一定不能到D

D. 將帶負電的試探電荷從D點沿x軸正方向移到J點,電場力先做負功后做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動,用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖(a)所示。實驗時,保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運動過程中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下46個小水滴)

(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是_____(填“從右向左”或“從左向右”)運動的。

(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為_____m/s,加速度大小為_____m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置做探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗

1)某同學(xué)通過實驗得到如圖乙所示的a-F圖象,造成這一結(jié)果的原因是:在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角________(填“偏大”或“偏小”)。

2)該同學(xué)在平衡摩擦力后進行實驗,實際小車在運動過程中所受的拉力________砝碼和盤的總重力(填“大于”、“小于”或“等于”),為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和盤的總質(zhì)量m滿足________的條件。

3)某同學(xué)得到如圖所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50 HzA、BC、DE、FG是紙帶上7個連續(xù)的點。ΔssDGsAD________ cm。由此可算出小車的加速度a________ m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊長3cm的平行金屬板AB相距1cm,并與300V直流電源的兩極相連接,AB,如果在兩板正中間有一電子( m=9×1031kg,e=﹣1.6×1019C),沿著垂直于電場線方向以2×107m/s的速度飛入,則

1)電子能否飛離平行金屬板正對空間?

2)如果由AB分布寬1cm的電子帶通過此電場,能飛離電場的電子數(shù)占總數(shù)的百分之幾?

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