【題目】如圖所示，AB與CD是兩段半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，圓心連線O1O2水平，BC錯開的距離略大于小球的直徑，整個裝置豎直放置于水平長軌道MN上，AB與水平軌道MN相切于A點。有一自由長度小于MP的輕彈簧左端固定于M處，右端與質(zhì)量為m的小球接觸（不拴接）。水平軌道MP段光滑，PA段粗糙、長為2R，運動小球受到PA段阻力為小球重力的0.25倍。開始時，彈簧處于被壓縮的鎖定狀態(tài)，鎖定時的彈性勢能EP=5mgR，解除鎖定后，小球?qū)⒈粡棾�，重力加速度�?/span>g，試計算：

（1）小球?qū)A弧軌道A點壓力的大小和方向；

（2）判斷小球能否過D點，若能過D點，則計算小球落在軌道MN上的位置離D點的水平距離。

【答案】（1） （2）

【解析】（1）解除彈簧鎖定后，彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球動能

小球從P運動到A點過程中，根據(jù)動能定理

到圓弧軌道A點，設(shè)小球受軌道的彈力為N，運用牛頓第二定律

由、、式，代入f＝0.25mg，EP=5mgR等，得：

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)A弧軌道A點壓力，方向垂直水平軌道向下。

（2）如果小球恰好能經(jīng)過D點，速度為，則有

小球從P運動到D點過程中，根據(jù)動能定理

小球恰能到達D點所需的彈性勢能

由、、得：

因為>，所以小球能過D點，并從D點水平拋出

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，得：

從D點平拋后

由、、得：

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，扇形區(qū)域內(nèi)存在有垂直平面向內(nèi)的勻強磁場，OA和OB互相垂直是扇形的兩條半徑，一個帶電粒子從A點沿AO方向進入磁場，從B點離開，若該粒子以同樣的速度從C點平行與AO方向進入磁場，則

A. 只要C點在AB之間，粒子仍然從B點離開磁場

B. 粒子帶負電

C. C點越靠近B點，粒子偏轉(zhuǎn)角度越大

D. C點越靠近B點，粒子運動時間越短

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于萬有引力定律，下列說法正確的是：

A. 牛頓借助自己的力學成就對前人的研究成果進行分析，總結(jié)出萬有引力定律

B. 卡文迪許用扭秤實驗證明萬有引力定律是正確的，并測出萬有引力恒量

C. 萬有引力恒量的單位為 Ｎ·kg2／m2

D. 萬有引力定律僅適用于天體之間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一根均勻的細長空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長度為L ，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內(nèi)徑太小無法直接測量，某同學設(shè)計下列實驗方案盡可能精確測定它的內(nèi)徑d；

(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時的示數(shù)，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=_______mm。

(2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內(nèi)阻不計）、開關(guān)和若干導線及下列器材：

A．電流表0～0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω

B．電流表0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω

C．電壓表0～3V，內(nèi)阻約10kΩ

D．電壓表0～15V，內(nèi)阻約50kΩ

E．滑動變阻器，0～10Ω（額定電流為0.6A）

F．滑動變阻器，0～100Ω（額定電流為0.3A）

為準確測出金屬管線阻值，電流表應(yīng)選_______電壓表應(yīng)選______滑動變阻器應(yīng)選_______(填序號)

(3) 如圖丙所示，請按實驗要求用筆代線將實物圖中的連線補充完整。

(4) 根據(jù)已知的物理量（長度L、電阻率ρ）和實驗中測量的物理量（電壓表讀數(shù)U、電流表讀數(shù)I、金屬管線外徑D），則金屬管線內(nèi)徑表達式d＝______________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處開始下滑,則(　　)

A. 在以后的運動過程中,小球和槽的動量始終守恒

B. 在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C. 被彈簧反彈后,小球和槽的機械能守恒,小球能回到槽高h處

D. 被彈簧反彈后,小球和槽都做速率不變的直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕桿AB可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，A端用彈簧連在小車底板上，B端用細繩拴一小球，車靜止時，AB桿保持水平，當小車向左運動時，小球偏離豎直方向且保持偏角不變，則(　　)

A. 小車做勻減速直線運動 B. AB桿將會傾斜

C. 繩的張力減小 D. 彈簧的彈力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某些建筑材料可產(chǎn)生放射性氣體——氡,氡可以發(fā)生α或β衰變。如果人長期生活在氡濃度過高的環(huán)境中,那么氡會經(jīng)過人的呼吸道沉積在肺部,并放出大量的射線,從而危害人體健康。原來靜止的氡核()發(fā)生一次α衰變生成新核釙(Po),并放出一個能量E0=0.09MeV的光子。已知放出的α粒子動能 Eα=5.55MeV;忽略放出光子的動量,但考慮其能量;1u相當于931.5MeV。

(1)寫出衰變的核反應(yīng)方程。

(2)衰變過程中總的質(zhì)量虧損為多少?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】根據(jù)電磁理論，半徑為R、電流強度為I的環(huán)形電流中心處的磁感應(yīng)強度大小B= ，其中k為已知常量�，F(xiàn)有一半徑為r，匝數(shù)為N的線圈，線圈未通電流時，加水平且平行于線圈平面，大小為Bc的勻強磁場小磁針指向在線圈平面內(nèi)(不考慮地磁場)，給線圈通上待測電流后，小磁針水平偏轉(zhuǎn)了α角。則

A. 待測電流在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B0=Bc sinα

B. 待測電流Ix的大小Ix= Bc r tanα/kN

C. 僅改變電流方向，小磁針轉(zhuǎn)向不會變化

D. 僅改變電流大小可以使小磁針垂直于線圈平面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】經(jīng)典著作《自然哲學的數(shù)學原理》建立起一個完整的力學理論體系，實現(xiàn)了物理學史上的第一次大飛躍。該書的作者是

A. 哥白尼

B. 牛頓

C. 愛因斯坦

D. 瓦特

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