【題目】一個同學(xué)設(shè)計了一種玩具的模型如圖所示,該模型由足夠長的傾斜直軌道AB與水平直軌道BC平滑連接于B點,水平直軌道與圓弧形軌道相切于C點,圓弧形軌道的半徑為R、直徑CD豎直,BC=4R。將質(zhì)量為m的小球在AB段某點由靜止釋放,整個軌道均是光滑的。要使小球從D點飛出并落在水平軌道上,重力加速度取g,求:

(1)釋放點至水平軌道高度的范圍;

(2)小球到達C點時對軌道最大壓力的大小。

【答案】(1) ≤h≤4R (2) 3mg

【解析】

(1)小球恰能通過D點時,釋放點高度最小

mg=m

AD,根據(jù)機械能守恒定律:mgh1=mg2R+

聯(lián)立得h1=

小球從D點飛出后恰好落在B點時,釋放點高度最大

2R=

4R=vD2t

AD,根據(jù)機械能守恒定律:mgh2=mg2R+

聯(lián)立得h2=4R

釋放點至水平軌道高度的范圍為h≤4R

(2)h=4R時,C點速度最大,壓力最大

AC,根據(jù)機械能守恒定律:mgh=

C點:Nmg=

聯(lián)立得N=3mg

根據(jù)牛頓第三定律,壓力大小為N′=N=3mg

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,在傾角的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強度大小相等、方向分別垂直斜面向上和垂直斜面向下的勻強磁場,兩磁場寬度均為L。一質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框距磁場上邊界L處由靜止沿斜面下滑,ab邊剛進入上側(cè)磁場時,線框恰好做勻速直線運動。ab邊進入下側(cè)磁場運動一段時間后也做勻速度直線運動。重力加速度為g。求:

1)線框ab邊剛越過兩磁場的分界線ff′時受到的安培力;

2)線框穿過上側(cè)磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q和所用的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的大圓環(huán)固定在豎直平面上,圓心為O點,P為環(huán)上最高點,輕彈簧的一端固定在P點,另一端栓連一個套在大環(huán)上的小球,小球靜止在圖示位置平衡,則( 。

A. 彈簧可能處于壓縮狀態(tài)

B. 大圓環(huán)對小球的彈力方向可能指向O

C. 小球受到彈簧的彈力與重力的合力一定指向O

D. 大圓環(huán)對小球的彈力大小可能小于球的重力,也可能大于球的重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法正確的是(

A. 原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

B. 一重原子核衰變成粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能

C. 比結(jié)合越大,原子核越不穩(wěn)定

D. 自由核子組成原子核時,其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某興趣小組設(shè)計了一個探究碰撞中的不變量的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速直線運動,然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速直線運動.他設(shè)計的具體裝置如圖(a)所示,在小車A后連著紙帶,電磁式打點計時器的電源頻率為50Hz,長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力.

1)若已測得打點紙帶如圖(b)所示,并測得各計數(shù)點間距(已標(biāo)在圖b上).A為運動的起點,則應(yīng)選_____段來計算A碰前的速度,應(yīng)選_____段來計算AB碰后的共同速度(以上兩空選填ABBCCDDE).

2)已測得小車A的質(zhì)量mA=0.40kg,小車B的質(zhì)量mB=0.20kg,則碰前兩小車的總動量為_____kgm/s,碰后兩小車的總動量為____kgm/s

3)第(2)問中兩結(jié)果不完全相等的原因是_____________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做驗證力的平行四邊形定則實驗時,將橡皮筋改為勁度系數(shù)為400N/m的輕質(zhì)彈簧AA',將彈簧的一端A'固定在豎直墻面上。不可伸長的細(xì)線OA、OBOC,分別固定在彈簧的A端和彈簧秤甲、乙的掛鉤上,其中OOA、OB、OC三段細(xì)線的結(jié)點,如圖1所示。在實驗過程中,保持彈簧AA'伸長1.00cm不變

(1)OA、OC間夾角為90°,彈簧秤乙的讀數(shù)是______N(如圖2所示),則彈簧秤甲

的讀數(shù)應(yīng)為________N.

(2)(1)問中若保持OAOB的夾角不變,逐漸增大OAOC的夾角,則彈簧

秤甲的讀數(shù)大小將_____,彈簧秤乙的讀數(shù)大小將________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在真空中水平放置平行板電容器,兩極板間有一個帶電油滴,電容器兩板間距為d,當(dāng)平行板電容器的電壓為U0時,油滴保持靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示.當(dāng)給電容器突然充電使其電壓增加ΔU1時,油滴開始向上運動;經(jīng)時間Δt后,電容器突然放電使其電壓減少ΔU2,又經(jīng)過時間Δt,油滴恰好回到原來位置.假設(shè)油滴在運動過程中沒有失去電荷,充電和放電的過程均很短暫,這段時間內(nèi)油滴的位移可忽略不計.重力加速度為g.求:

(1)帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量之比;

(2)第一個Δt與第二個Δt時間內(nèi)油滴運動的加速度大小之比;

(3)ΔU1ΔU2之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】長為l的輕桿一端固定著一個小球A,另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,下列敘述符合實際的是(  )

A. 小球在最高點的速度至少為

B. 小球在最高點的速度大于時,受到桿的拉力作用

C. 當(dāng)球在直徑ab下方時,一定受到桿的拉力

D. 當(dāng)球在直徑ab上方時,一定受到桿的支持力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體,處在某一狀態(tài),經(jīng)下列哪個過程后會回到原來的溫度(  )

A. 先保持壓強不變而使它的體積膨脹,接著保持體積不變而減小壓強

B. 先保持壓強不變而使它的體積減小,接著保持體積不變而減小壓強

C. 先保持體積不變而增大壓強,接著保持壓強不變而使它的體積膨脹

D. 先保持體積不變而減小壓強,接著保持壓強不變而使它的體積膨脹

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