（14分）如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點，直徑AB與豎直方向的夾角為60°。在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長為2R、勁度系數(shù)的彈性輕繩穿過圓環(huán)且固定在A、B兩點。已知彈性輕繩滿足胡克定律，且形變量為x時具有彈性勢能，重力加速度為g，不計一切摩擦。將圓環(huán)由A點正下方的C點靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到導(dǎo)軌的最低點D點時，求

（1）圓環(huán)的速率v；
（2）導(dǎo)軌對圓環(huán)的作用力F的大小?
     


（1）由幾何知識得，圓環(huán)在C點、D點時，彈性繩形變量相同，彈性勢能相等。由機(jī)械能守恒定律，有
                        3分
由幾何關(guān)系可知                      2分
解得                              3分
（2）圓環(huán)在D點受力如圖，彈性繩的彈力
                                    1分
其中                          1分
由牛頓第二定律，有
       2分
解得                           2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上。在水平恒力F作用下，速度由v1增大到v2的過程中，發(fā)生的位移為s。已知物體與水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。

（1）分別求出水平恒力F和摩擦力所做的功；
（2）若此過程中合外力所做的功用W合表示，物體動能的增量用ΔEk表示，證明W合=ΔEk。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細(xì)繩連接，在m0上施加一水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運(yùn)動，對兩物體間細(xì)繩上的拉力，下列說法正確的是(    )
A．地面光滑時，繩子拉力大小等于
B．地面不光滑時，繩子拉力大小等于
C．地面不光滑時，繩子拉力大于
D．地面不光滑時，繩子拉力小于

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根足夠長、電阻不計、間距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌，其所在平面與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，ab與cd之間相距為L，金屬桿甲、乙的阻值相同，質(zhì)量均為m，甲桿在磁場區(qū)域的上邊界ab處，乙桿在甲桿上方與甲相距L處，甲、乙兩桿都與導(dǎo)軌垂直．靜止釋放兩桿的同時，在甲桿上施加一個垂直于桿平行于導(dǎo)軌的外力F，使甲桿在有磁場的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為a＝2gsin θ，甲離開磁場時撤去F，乙桿進(jìn)入磁場后恰好做勻速運(yùn)動，然后離開磁場．

(1)求每根金屬桿的電阻R.
(2)從釋放金屬桿開始計時，求外力F隨時間t變化的關(guān)系式，并說明F的方向．
(3)若整個過程中，乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q，求外力F對甲金屬桿做的功W.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(14分)某同學(xué)利用玩具電動車模擬騰躍運(yùn)動．如圖所示，AB是水平地面，長度為L=6m，BC是半徑為R=12m的圓弧，AB、BC相切于B點，CDE是一段曲面．玩具電動車的功率始終為P=10W，從A點由靜止出發(fā)，經(jīng)t=3s到達(dá)B點，之后通過曲面到達(dá)離地面h=1．8m的E點水平飛出，落地點與E點的水平距離x=2.4m．玩具電動車可視為質(zhì)點，總質(zhì)量為m=1kg，在AB段所受的阻力恒為2N，重力加速度g取10 m/s2，不計空氣阻力．求：

(1)玩具電動車過B點時對圓弧軌道的壓力：
(2)玩具電動車過E點時的速度；
(3)若從B點到E點的過程中，玩具電動車克服摩擦阻力做功10J，則該過程所需要的時間是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽上，如圖所示，則(　　)．
A．小球?qū)A槽的壓力為
B．小球?qū)A槽的壓力為
C．水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力增大
D．水平恒力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年6月20日，在中國迄今最高“講臺”天宮一號上，女航天員王亞平向地面的千萬名師生進(jìn)行了太空授課。在演示如何在太空中測量物體質(zhì)量時，她讓“助教”聶海勝固定在儀器上，啟動機(jī)械臂拉他由靜止開始向艙壁運(yùn)動，假設(shè)儀器測出聶海勝受到機(jī)械臂的恒定拉力為F，經(jīng)時間t時．測速儀測出他運(yùn)動的速率為v，則聶海勝的質(zhì)量為
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質(zhì)點的小物塊質(zhì)量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過底端O點進(jìn)入水平面時無機(jī)械能損失，為使小物塊制動將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側(cè)一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g,則下列說法正確的是
A．小物塊在傾斜軌道上運(yùn)動時，下滑的加速度比上滑的加速度小
B．當(dāng)小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能
C．小物塊返回傾斜軌道時所能達(dá)到的最大高度為
D．小物塊在往返運(yùn)動的整個過程中損失的機(jī)械能為mgh

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

輕質(zhì)彈簧豎直放置在地面上，自由長度在A點，現(xiàn)從A端靜止放一可看成質(zhì)點的物體M，M壓縮彈簧下落到的最低點是C，最后靜止在位置B點，整個過程中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，M運(yùn)動過程總在豎直一條線上，不計空氣阻力影響，則（ ）
A．M從A到B是勻加速直線運(yùn)動，在C點時受彈簧彈力大小為2Mg
B．M從A點下落到停在B點的過程中，M的機(jī)械能守恒
C．M從A到C的過程中，在B點時M動能最大，在C點時彈簧的彈性勢能最大
D．M從B到C的過程中，重力做功大于M克服彈簧彈力做功

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