【題目】如圖甲所示，水平軌道AB與豎直面內(nèi)半徑為R=0.1m的光滑螺旋狀圓軌道O、傾角為θ=37°斜面BD軌道緊密平滑連接。一質(zhì)量為M=0.1kg，兩端都可作為車頭、極小的玩具小車內(nèi)裝有加速度顯示器，如圖乙是其放大圖，兩彈簧兩端分別與振子和小車相連，靜止時彈簧處于原長位置，指針位于“0”刻度處。現(xiàn)使小車在外力作用下沿水平軌道AB以加速度a=2m/s2從靜止開始加速至B點(diǎn)，之后撤去外力小車沿圓軌道繼續(xù)運(yùn)動，并沖上斜面BD。已知小車在沖上斜面BD時指針離開“0”刻度2mm，其中兩彈簧勁度系數(shù)為k=10N/m，振子質(zhì)量為m=0.01kg，與車廂無摩擦。求：

(1)小車沖上斜面BD時，顯示器指針位于“0”刻度左方還是右方？小車與斜面的動摩擦因素μ為多少？

(2)要使小車能夠返回AB面上，則其在BD面上運(yùn)動的最短時間tmin；

(3)要使小車不脫離軌道，則小車開始運(yùn)動時，外力在AB面上作用的距離x滿足的條件。

【答案】(1)右方 可得 (2) (3) 或

【解析】

(1)以小車為研究對象可知，小車受重力，摩擦力，由牛頓第二定律 可知，小車的加速度大于，

以振子為研究對象，只有當(dāng)振子右方彈簧處于壓縮狀態(tài)，左方彈簧處于拉伸狀態(tài)時，振子的加速度大于，所以顯示器指針位于“0”刻度的右方；

以振子為研究對象

以小車為研究對象

可得；

(2)恰能返回AB面，則返回時

則返回時過B得速度為

沿斜面下滑的加速度

下滑 ，

解得，

(3)情況一：沖上斜面后能回到AB面，知

，

,

所以

情況二：沖上斜面后回到與圓心等高處：

能過最高點(diǎn)C ,

恰好回到與圓心等高處：， ，

則第一次到達(dá)B點(diǎn)時

由 得

所以

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】某電磁軌道炮的簡化模型如圖a所示，兩圓柱形固定導(dǎo)軌相互平行，其對稱軸所在平面與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌的長均為L、半徑均為b、每單位長度的電阻均為，兩導(dǎo)軌之間的最近距離為d(d很小).一彈丸質(zhì)量為m(m較小)的金屬彈丸(可視為薄片)置于兩導(dǎo)軌之間，彈丸直徑為d、電阻為R，與導(dǎo)軌保持良好接觸.兩導(dǎo)軌下端橫截面共面，下端(通過兩根與相應(yīng)導(dǎo)軌同軸的、較長的硬導(dǎo)線)與一電流為I的理想恒流源(恒流源內(nèi)部的能量損耗可不計)相連，不考慮空氣阻力和摩擦阻力，重力加速度大小圖a.某電磁軌道炮的簡化模型為g，真空磁導(dǎo)率為μ0.考慮一彈丸自導(dǎo)軌下端從靜止開始被磁場加速直至射出的過程.

(1)求彈丸在加速過程中所受到的磁場作用力；

(2)求彈丸的出射速度；

(3)求在彈丸加速過程中任意時刻、以及彈丸出射時刻理想恒流源兩端的電壓；

(4)求在彈丸的整個加速過程中理想恒流源所做的功:

(5)在θ=0°的條件下，若導(dǎo)軌和彈丸的電阻均可忽略，求彈丸出射時的動能與理想恒流源所做的功之比.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平軌道AB的間距為s＝4m，BC是半徑為R＝0.40m的豎直半圓形光滑軌道，B為兩軌道的連接點(diǎn)，C為軌道的最高點(diǎn)。一小物塊以v0＝6m/s的初速度從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過B點(diǎn)滑上半圓形光滑軌道，恰能經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)，之后落回到水平軌道AB上的D點(diǎn)處。g取10m/s2，求：

(1)落點(diǎn)D到B點(diǎn)間的距離x；

(2)小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小vB（結(jié)果可含根號）；

(3)小物塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，飛船在地面指揮控制中心的控制下，由近地點(diǎn)圓形軌道A，經(jīng)橢圓軌道B轉(zhuǎn)變到遠(yuǎn)地點(diǎn)的圓軌道C。軌道A與軌道B相切于P點(diǎn)，軌道B與軌道C相切于Q點(diǎn)，以下說法錯誤的是（　�。�

A.衛(wèi)星在軌道B上由P向Q運(yùn)動的過程中速率越來越小

B.衛(wèi)星在軌道C上經(jīng)過Q點(diǎn)的速率大于在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的速率

C.衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度與在軌道A上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度是相等的

D.衛(wèi)星在軌道B上經(jīng)過Q點(diǎn)時受到地球的引力小于經(jīng)過P點(diǎn)時受到地球的引力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)狻Ｆ胶鈺r，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p�，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔�，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：

（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國最新一代核聚變裝置“EAST”在安徽合肥首次放電，顯示了EAST裝置具有良好的整體性能，使等離子體約束時間達(dá)1000s，溫度超過1億攝氏度，這標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究進(jìn)入國際先進(jìn)水平．合肥也成為世界上第一個建成此類全超導(dǎo)非圓截面核聚變實驗裝置并能實際運(yùn)行的地方．核聚變的主要原料是氘，在海水中含量極其豐富．已知氘核的質(zhì)量為m1，中子的質(zhì)量為m2，的質(zhì)量為m3，質(zhì)子的質(zhì)量為m4，則下列說法中正確的是（　�。�

A.兩個氘核聚變成一個所產(chǎn)生的另一個粒子是質(zhì)子

B.兩個氘核聚變成一個所產(chǎn)生的另一個粒子是電子

C.兩個氘核聚變成一個所釋放的核能為（2m1﹣m3﹣m4）c2

D.兩個氘核聚變成一個所釋放的核能為（2m1﹣m3﹣m2）c2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一段不光滑的斜直軌道與光滑的圓形軌道相切，切點(diǎn)P與圓心O的連線與豎直方向的夾角為θ=，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上A點(diǎn)由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動，A點(diǎn)相對圓形軌道底部的高度h=7R，物塊通過圓形軌道最高點(diǎn)C時，與軌道間的壓力大小為3mg。求：

(1)物塊通過軌道最高點(diǎn)時的速度大��？

(2)物塊通過軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力大小？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】蹦床是奧林匹克運(yùn)動會正式比賽項目，圖甲為今年全運(yùn)會某運(yùn)動員比賽照片，圖乙為其簡化示意圖，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)，圖中虛線PQ是彈性蹦床的初始位置，A為運(yùn)動員抵達(dá)的最高點(diǎn)，B為運(yùn)動員剛抵達(dá)蹦床時的位置，C為運(yùn)動員抵達(dá)的最低點(diǎn)，空氣阻力不可忽略，對于運(yùn)動員，下列說法正確的是(　　 )

A. C到A上升過程，B位置運(yùn)動員速度最大

B. A到C下落過程，蹦床彈力和重力對運(yùn)動員做的功代數(shù)和為零

C. B到C下落過程，蹦床彈力和重力對運(yùn)動員做的功等于運(yùn)動員動能的變化量

D. B到C下落過程，蹦床彈力和空氣阻力對運(yùn)動員做的功等于運(yùn)動員機(jī)械能的變化量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。其中速度選擇器內(nèi)的磁場與電場相互垂直，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向里。兩極板間的距離為d，通過調(diào)節(jié)兩極板間的電勢差，可使不同速度的帶電粒子沿直線通過速度選擇器。帶電粒子通過速度選擇器之后，從O點(diǎn)垂直于磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)歷半個圓周打在照相底片上。一束電荷量均為q的帶電粒子射入速度選擇器，當(dāng)兩極板間的電勢差為U時，一部分粒子打到照相底片的A點(diǎn)；當(dāng)兩極板間的電勢差為3U是，另一部分粒子打到照相底片的C點(diǎn)。經(jīng)過測量O、A之間的距是A、C之間的距離的兩倍。不計粒子重力。求：

（1）上述兩部分粒子的速度之比；

（2）上述兩部分粒子的質(zhì)量之比；

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