【題目】如圖1所示，固定在同一豎直平面內(nèi)的光滑軌道由半徑為的半圓弧和半徑為的圓弧組成，已知，固定不變，的大小可以調(diào)節(jié)。一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的小球自點(diǎn)由靜止釋放后，能夠沿軌道運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，在軌道的點(diǎn)放有一個(gè)壓力傳感器，可測(cè)得小球?qū)壍赖膲毫Γ桓淖儼霃?/span>的大小，測(cè)得小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力隨變化的圖象如圖2所示。不計(jì)空氣阻力，取，求：

（1）小球的質(zhì)量和軌道半徑的值；

（2）小球能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，的最大值。

【答案】(1) ， (2)

【解析】

(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度為，由機(jī)械守恒定律可得

在點(diǎn)軌道對(duì)小球的壓力設(shè)為，由牛頓第二定律可得

解得

由圖象可知，斜率

，

橫截距時(shí)，

解得

，

(2)小球恰好能夠通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球通過(guò)最高點(diǎn)的速度最小，則軌道半徑最小，即最大。此時(shí)小球?qū)壍赖膲毫η『脼?/span>0，有

所以半徑的最大值為。

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，直角坐標(biāo)系中的第Ⅰ象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第Ⅱ象限中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，在-x軸上的點(diǎn)a以速率v0，方向和-x軸方向成60°射入磁場(chǎng)，然后經(jīng)過(guò)y軸上的b點(diǎn)垂直于y軸方向進(jìn)入電場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)x軸上x=2L處的c點(diǎn)時(shí)速度大小為 v0．不計(jì)粒子重力．求

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某小組設(shè)計(jì)了圖（a）所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（已知重力加速度為g）。

(1)所用傳感器的名稱是______；

(2)以下實(shí)驗(yàn)步驟中不必要的是______（填字母標(biāo)號(hào)）

A．將小車從軌道上某處釋放，測(cè)出經(jīng)過(guò)兩個(gè)傳感器的速度v1和v2（軌道摩擦可忽略）

B．在軌道上安裝兩個(gè)傳感器，測(cè)出它們的高度差h

C．連接DIS實(shí)驗(yàn)線路

D．測(cè)出小車的總質(zhì)量m

(3)多次改變兩個(gè)傳感器的距離，測(cè)得h及對(duì)應(yīng)的v1和v2，取，并作出△v2－h圖象，如圖（b）所示。實(shí)驗(yàn)中每次釋放小車的位置______（選填“必須”或“不必”）相同；該圖線的斜率k=______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓弧軌道，其最低點(diǎn)靜止有質(zhì)量為的小球乙（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一質(zhì)量為的小球甲（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放，在軌道的最低點(diǎn)與小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知半圓弧軌道的半徑為，直徑水平，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.要使碰撞后小球乙不離開軌道，小球甲的質(zhì)量不得大于球乙的質(zhì)量

B.無(wú)論小球甲的質(zhì)量多大，小球乙都不能離開軌道

C.若兩小球的質(zhì)量相等，則小球乙恰好不能離開圓弧軌道

D.若小球甲的質(zhì)量足夠大，碰撞后小球乙上升的高度可以超過(guò)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小車的上面固定一個(gè)光滑彎曲圓管道，整個(gè)小車（含管道）的質(zhì)量為2m，原來(lái)靜止在光滑的水平面上，今有一個(gè)可以看做質(zhì)點(diǎn)的小球，質(zhì)量為m，半徑略小于管道半徑，以水平速度v從左端滑上小車，小球恰好到達(dá)管道的最高點(diǎn)后，然后從管道左端滑離小車，關(guān)于這個(gè)過(guò)程，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.小球滑離小車時(shí)，小車回到原來(lái)位置

B.小球滑離小車時(shí)相對(duì)小車的速度為v

C.車上管道中心線最高點(diǎn)的豎直高度為

D.小球在滑上曲面到滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中，小車的動(dòng)量變化量大小是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用氫原子能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來(lái)的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘，可以制成氫原子鐘．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖．（ ）

A. 當(dāng)氫原子處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的

B. 氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)比從能級(jí)躍遷到能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)

C. 當(dāng)用能量為的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子時(shí)，氫原子一定不能躍遷到激發(fā)態(tài)

D. 從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)釋放的光子可以使逸出功為的金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在冰壺比賽中，紅壺以一定速度與靜止在大本營(yíng)中心的藍(lán)壺發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞時(shí)間極短，如圖（甲）所示。碰后運(yùn)動(dòng)員用冰壺刷摩擦藍(lán)壺前進(jìn)方向的冰面，來(lái)減小阻力。碰撞前后兩壺運(yùn)動(dòng)的v–t圖象如圖（乙）實(shí)線所示，其中紅壺碰撞前后的圖線平行。已知兩冰壺質(zhì)量相等，由圖象可得（　�。�

A.紅、藍(lán)兩壺的碰撞可能是彈性碰撞

B.碰撞后，藍(lán)壺的瞬時(shí)速度為0.8m/s

C.碰撞后，紅、藍(lán)兩壺運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶6

D.碰撞后，紅、藍(lán)兩壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)之比為4∶5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，為汞原子的能級(jí)圖，一個(gè)自由電子的總能量為9 eV，和處于基態(tài)的汞原子碰撞后（不計(jì)汞原子能量的變化），該電子剩余能量可能為（碰撞時(shí)系統(tǒng)無(wú)能量損失）（　�。�

A. 0.2 eVB. 1.4 eVC. 2.3 eVD. 5.5 eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】探究影響平行板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，忽略漏電產(chǎn)生的影響，下列判斷正確的是( )

A.平行板正對(duì)面積減小時(shí)，靜電計(jì)指針張角減小

B.靜電計(jì)可以用電壓表替代

C.平行板間距減小時(shí)，靜電計(jì)指針張角減小

D.靜電計(jì)測(cè)量的是平行板電容器所帶電荷量

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