【題目】如圖所示,光滑軌道槽ABCD與粗糙軌道槽GH通過光滑圓軌道EF平滑連接(D、G處在同一高度),組成一套完整的軌道,整個裝置位于豎直平面內(nèi),F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球從AB段距地面高h0=2m處靜止釋放,小球滑上右邊斜面軌道并能通過軌道的最高點E點。已知CD、GH與水平面的夾角為θ=37°GH段的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,圓軌道的半徑R0.4m,E點離水平面的豎直高度為3RE點為軌道的最高點),(g=10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

1)小球第一次通過E點時的速度大;

2)小球沿GH段向上滑行后距離地面的最大高度;

3)若小球從AB段離地面h處自由釋放后,小球又能沿原路徑返回AB段,試求h的取值范圍。

【答案】14m/s21.62m;(3h≤0.8mh≥2.32m

【解析】

1)小球從A點到E點由機械能守恒定律可得:

解得:

2D、G離地面的高度

設(shè)小球在CH斜面上滑的最大高度為hm,則小球從A點滑至最高點的過程,

由動能定理得

由以上各式并代入數(shù)據(jù)

3)①小球要沿原路徑返回,若未能完成圓周運動,則

②若能完成圓周運動,則小球返回時必須能經(jīng)過圓軌道的最高點E,在E點,

此情況對應(yīng)小球在CH斜面上升的高度為,小球從釋放位置滑至最高點的過程,根據(jù)動能定理得:

小球從最高點返回E點的過程,根據(jù)動能定理得:

由以上各式得h=2.32m

故小球沿原路徑返回的條件為h≤0.8mh≥2.32m

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比

B. 德布羅意最先提出了物質(zhì)波,認為實物粒子也具有波動性

C. 大量處于n=3能級氫原子向低能級躍遷時,可以輻射出3種頻率的光子

D. α粒子散射實驗結(jié)果表明原子核內(nèi)部也有復雜的結(jié)構(gòu)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上放一個質(zhì)量為M足夠長的木板,開始M靜止,現(xiàn)在有一個質(zhì)量為m的滑塊以速度v0滑上M,mM間的動摩擦因數(shù)為,以下說法正確的是(

A. 如果增大M,則mM相對運動的時間變長,因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加

B. 如果增大m,則mM相對運動的時間變短,mM上滑行的距離變大

C. 如果增大動摩擦因數(shù),則因摩擦而產(chǎn)生的熱量不變

D. 如果增大初速度v0,則因摩擦而產(chǎn)生的熱量增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】足球比賽中,經(jīng)常使用邊路突破,下底傳中的戰(zhàn)術(shù),即攻方隊員帶球沿邊線前進,到底線附近進行傳中.某足球場長90m、寬60m.攻方前鋒在中線處將足球沿邊線向前踢出,足球的運動可視為在地面上做初速度為12m/s的勻減速直線運動,加速度大小為2m/s2.試求:

(1)足球從開始做勻減速運動到停下來的位移為多大?

(2)足球開始做勻減速直線運動的同時,該前鋒隊員沿邊線向前追趕足球.他的啟動過程可以視為初速度為0,加速度為2m/s2的勻加速直線運動,他能達到的最大速度為8m/s.該前鋒隊員至少經(jīng)過多長時間能追上足球?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實驗裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗:

(1)下面列出了一些實驗器材:電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外,還需要的實驗器材有:__________

A.天平(附砝碼) B.秒表 C.刻度尺(最小刻度為mm) D.低壓交流電源(頻率為50Hz)

(2)某次實驗紙帶如右上圖所示,在相鄰兩計數(shù)點間都有四個打點未畫出,用刻度尺測得:S1=0.55cm,S2=0.94 cm,S3=1.35 cm,S4=1.76 cm,S5=2.15 cm,S6=2.54 cm則打下“3”點時小車的瞬時速度v3=________m/s;小車的加速度a________ m/s2。(計算結(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】(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑,從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為_______mm.

(2)用游標卡尺可以測量某些工件的外徑。在測量時,示數(shù)如右上圖所示,則讀數(shù)為_______mm.

(3)某同學為了測定一只電阻的阻值,采用了如下方法:

用多用電表粗測:多用電表電阻擋有4個倍率:分別為×1k、×100、×10、×1。該同學選擇×10倍率,用正確的操作步驟測量時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖中虛線所示)。

①為了較準確地進行測量,應(yīng)該選擇__________倍率(選填“×1k”、“×100”、“×1”),并重新歐姆調(diào)零,正確操作測量并讀數(shù),若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示,測量結(jié)果是_________Ω

②該同學用伏安法繼續(xù)測定這只電阻的阻值,除被測電阻外,還有如下實驗儀器:

A.直流電源(電壓3 V,內(nèi)阻不計)

B.電壓表V1(量程:0~3V,內(nèi)阻約為15kΩ)

C.電壓表V2(量程:0~15V,內(nèi)阻約為25kΩ)

D.電流表A1(量程:0~25 mA,內(nèi)阻約為10Ω)

E.電流表A2(量程:0~250mA,內(nèi)阻約為1Ω)

F.滑動變阻器一只,阻值0~10 Ω

G.電鍵一只,導線若干

在上述儀器中,電壓表應(yīng)選擇_____(填“V1”或“V2”),電流表應(yīng)選擇_____(填“A1”或“A2”)。

③若要求實驗過程電壓表的讀數(shù)能夠從零開始調(diào)節(jié),以下電路圖應(yīng)該選擇______電路。

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場,萬有引力是通過引力場發(fā)生作用的。引入引力場強度A來表示引力場的強弱和方向,質(zhì)量為m的物體在距離地心r處(r大于地球半徑)受到的萬有引力為F,則地球在該處產(chǎn)生的引力場強度A=,以下說法正確的是(

A. A的單位與加速度的單位相同

B. A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致

C. r越大,A越大

D. m越大,A越小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測量一個量程0~3V、內(nèi)阻約3 kΩ的電壓表的內(nèi)電阻, 提供的實驗器材有:

A.待測電壓表V1;

B.電流表A1(0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω);

C.電壓表V2(量程0~10 V,內(nèi)電阻約10kΩ);

D.滑動變阻器R1(0~50Ω,額定電流0.5A);

E.定值電阻R=5 kΩ;

F.電源E(電動勢8V,內(nèi)阻較。

G.開關(guān)一個、導線若干。

(1)在線框內(nèi)畫出正確的實驗電路圖________。(要求測量值盡可能精確、測量值的變化范圍盡可能大一些,所用器材用對應(yīng)的符號標出)

(2)在圖中完成實物連線__________

(3)實驗時需要測得的物理量有_________________。(用符號表示并說明其物理意義)

(4)待測電壓表內(nèi)電阻表達式為_______________。(用(3)中符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用圖甲所示的裝置做驗證力的平行四邊形定則實驗。

(1)某同學的實驗操作如下,請完成相關(guān)內(nèi)容。

①在桌面上放一方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上。

②用圖釘把橡皮條一端固定在A,另一端系上兩根細繩,細繩的另一端系有繩套。

③用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,橡皮條伸長,使結(jié)點到達某一位置O。記下O點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù),_______________________________。

④按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F.

⑤只用一個彈簧測力計,通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O,_______________,記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F'的圖示。

(2)某次實驗中彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示,則兩彈簧測力計的拉力的大小分別為______N、______N。

(3)若兩個彈簧測力計的讀數(shù)分別為3.00 N4.00 N,且兩彈簧測力計拉力方向的夾角為銳角,______(選填不能”)用一個量程為5 N的彈簧測力計測出它們的合力。

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