【題目】如圖所示，半徑R=0. 4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連 線與水平方向的夾角θ=30°，下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在 豎直擋板上。質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中的A點(diǎn)以v0= 2 m/s的速度被水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)，彈簧被壓縮至最短，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Epm = 0.8J，已知小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2。求：

(1)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的時(shí)間。

(2)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上的C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小。

(3)C、D兩點(diǎn)間的水平距離L。

【答案】（1）0.35s（2）8 N（3）1.2m

【解析】（1）小物塊恰好從B端沿切線方向進(jìn)入軌道，據(jù)幾何關(guān)系有：

解得：

（2） ．

小物塊由B運(yùn)動(dòng)到C，據(jù)動(dòng)能定理有：mgR（1+sinθ）=mυC2-mυB2

在C點(diǎn)處，據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得NC=8N．

（3）從C點(diǎn)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理可知：

解得：L=1.2 m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車(chē)的總質(zhì)量(包括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M.

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(1)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱(chēng)量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出a－F圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是_________________________________________．

②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)

③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？答：________(填“是”或“否”)；理由是________．

(2)驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以______倒數(shù)為橫軸．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，以O點(diǎn)為圓心的圓周上有六個(gè)等分點(diǎn)a、b、c、d、e、f，等量正、負(fù)點(diǎn)電荷分別放置在a、d 兩點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是( )

A. b、c、e、f 四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

B. b、c、e、f 四點(diǎn)的電勢(shì)相等

C. O點(diǎn)的電勢(shì)高于b、c、e、f 四點(diǎn)的電勢(shì)

D. 將一帶正電的試探電荷從O點(diǎn)移到e點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，其半徑之比為RB∶RC＝3∶2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦作用，B輪也隨之無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。a、b、c分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的(　　)

A. 線速度大小之比為3∶2∶2

B. 角速度之比為3∶3∶2

C. 轉(zhuǎn)速之比為2∶3∶2

D. 向心加速度大小之比為9∶6∶4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，用長(zhǎng)為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A. 小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力

B. 小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零

C. 若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為

D. 小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知某船在靜水中的速率為v1＝4 m/s，現(xiàn)讓船渡過(guò)某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為d＝100 m，河水的流動(dòng)速度為v2＝3 m/s，方向與河岸平行．試分析：

(1)欲使船以最短時(shí)間渡過(guò)河船發(fā)生的位移是多大？

(2)欲使船渡河過(guò)程中的航行距離最短，船的航向又應(yīng)怎樣？渡河所用時(shí)間是多少？

(3)若水速變成v3＝5 m/s，其余條件不變，欲使船渡河過(guò)程中的航行距離最短，船的航向又應(yīng)怎樣？渡河所用時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，形狀和質(zhì)量完全相同的兩個(gè)圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力為G，其中b的下半部剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在平面上．現(xiàn)過(guò)a的軸心施以水平作用力F，可緩慢的將a拉離平面一直滑到b的頂端，對(duì)該過(guò)程分析，則應(yīng)有（ ）

A. 拉力F先增大后減小，最大值是G

B. 開(kāi)始時(shí)拉力F最大為，以后逐漸減小為0

C. a、b間的壓力開(kāi)始最大為2G，而后逐漸減小到G

D. a、b間的壓力由0逐漸增大，最大為G

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長(zhǎng)為4l的正方形ABCD內(nèi)存在兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，中位線OO/上方的電場(chǎng)方向豎直向下，OO/下方的電場(chǎng)方向豎直向上。從某時(shí)刻起，在A、O兩點(diǎn)間（含A點(diǎn)，不含O點(diǎn)）連續(xù)不斷地有電量為+q、質(zhì)量為m的粒子以相同速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)。其中從A點(diǎn)射入的粒子第一次穿越OO/后就恰好從C點(diǎn)沿水平方向射出正方形電場(chǎng)區(qū)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用。求：

（1）從AO間入射的粒子穿越電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間t和勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小；

（2）在AO間離O點(diǎn)高度h為多大的粒子，最終能沿水平方向從CD間射出正方形電場(chǎng)區(qū)？

（3）上一問(wèn)中能沿水平方向射出正方形電場(chǎng)區(qū)的這些粒子，在穿越OO/時(shí)的速度大小v

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng)，電場(chǎng)線分布如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q，電性未知的小球在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v2。若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則以下判斷中正確的是（考慮重力）:

A. 小球在A點(diǎn)的電勢(shì)能比B大

B. 若，電場(chǎng)力也不一定做正功

C. A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為∣∣

D. 小球從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為

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