精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖,在豎直平面內有一固定光滑軌道,其中AB是長為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切于B點。在外力作用下,一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運動,到達B點時撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經過最高點C,重力加速度為g。求:

(1)小球在AB段運動的加速度的大。

(2)小球從D點運動到A點所用的時間。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)小球在BCD段運動時,受到重力mg、軌道壓力N的作用,如圖所示

據(jù)題意,,且小球在最高點C所受軌道的正壓力為零。

設小球在C點的速度大小為,根據(jù)牛頓第二定律有,

小球從B點運動到C點,根據(jù)機械能守恒定律,

設B點處小球的速度大小為,有

由于小球在AB段由靜止開始做勻加速運動,設加速度大小為a,由運動學公式,有

建立解得AB段運動的加速度大小a=

(2)設小球在D點處的速度大小為,下落到A點時的速度大小為V,

由機械能守恒定律有:

設小球從D點運動到A點所用的時間為t,由運動學公式得,

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一半球形的坑,其中坑邊緣兩點M、N與圓心等高且在同一豎直面內,F(xiàn)甲、乙兩位同學分別站在M、N兩點,同時將兩個小球以v1v2的速度沿圖示方向水平拋出,發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點Q,已知∠MOQ60°,忽略空氣阻力。則下列說法正確的是

A. 兩球拋出的速率之比為13

B. 若僅增大v1,則兩球將在落入坑中之前相撞

C. 兩球的初速度無論怎樣變化,只要落在坑中的同一點,兩球拋出的速率之和不變

D. 若僅從M點水平拋出小球,改變小球拋出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車質量為1×103kg,額定最大功率為2×104W,在水平路面由靜止開始作直線運動,最大速度為v2,運動中汽車所受阻力恒定,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)1/v的關系如圖所示。則(

A. 圖線AB段汽車勻速運動B. 圖線BC段汽車作勻加速度運動

C. 整個運動中的最大加速度為2m/s2D. 當汽車的速度為5m/s時發(fā)動機的功率為2×104W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫(如圖),記錄了我們祖先的勞動智慧.若A、B、C三齒輪半徑的大小關系如圖,則(  )

A. 齒輪A的角速度比C的大

B. 齒輪AB角速度大小相等

C. 齒輪BC邊緣的線速度大小相等

D. 齒輪A邊緣的線速度比C邊緣的大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖示的電路中,電源的電動勢為E,內阻為r,R1為滑動變阻器,R2為定值電阻,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片向左滑動時,下列說法中正確的是(

A.電壓表的示數(shù)減小

B.電源的輸出功率在增大

C.電容器C所帶的電荷量增加

D.電源的效率可能先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平桌面上固定有光滑金屬導軌MN、PQ,它們的夾角為45°,導軌的右端點N、Q通過細導線與導體棒cd連接,在水平導軌MN、PQ上有一根質量M=0.8kg的足夠長的金屬棒ab垂直于導軌PQ,初始位置與兩根導軌的交點為EF,且E、F之間的距離為L1=4m,水平導軌之間存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度B1=0.5T,導體棒cd水平放置,處于勻強磁場B2中,勻強磁場B2水平且垂直導體棒cd向內,B2=0.3T,導體棒cd的質量m=0.1kg,長L0=0.5m,電阻R=1.5Ω,其他電阻均不計,不計細導線對cd點的作用力,金屬棒ab在外力的作用下從EF處以一定的初速度向右做直線運動,運動過程中ab始終垂直于導軌PQ,導體棒cd始終保持靜止,取g=10m/s2,求:

1)金屬棒ab運動的速度v與運動位移X的關系;

2)金屬棒abEF處向右運動距離d=2m的過程中合外力對導體棒ab的沖量

3)金屬棒abEF處向右運動距離d=2m的過程中通過ab電荷量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律,下列說法中正確的是

A.某氣體的摩爾體積為V,每個氣體分子的體積為V0,則阿伏伽德羅常數(shù)

B.第二類永動機不可能制造成功的的原因是因為違背了能量守恒定律

C.用活塞壓縮汽缸里的氣體,對氣體做了2.0×105J的功,若氣體向外界放出1.5×105J的熱量,則氣體的內能增加了0.5×105J

D.當兩分子間的距離小于平衡位置的距離r0時,分子間的斥力大于分子間的引力

E.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某校一課外活動小組自制一枚火箭設火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運動.火箭點火后可認為做勻加速直線運動,經過4 s到達離地面40 m高處時燃料恰好用完若不計空氣阻力,g=10 m/s2求:

(1)燃料恰好用完時火箭的速度;

(2)火箭上升離地面的最大高度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖甲所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗,回答下列問題。

(1)現(xiàn)有實驗器材:帶鐵夾的鐵架臺、打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平、交流電源,為完成此實驗,以上儀器中不需要的儀器有___________,除了現(xiàn)有的器材,還需要的器材是___________。

(2)在打好點的紙帶中挑選出一條點跡清晰的紙帶,如圖乙所示。 把打下的第一個點記作O,后五個點依次記為A、B、CD、E,已知x1=9.51cm、x3=15.71cm、x4=19.40cmx5=23.47cm,打點計時器打點周期T=0.02s,重物下落的加速度大小為a=___________m/s2。

(3)若當?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g=9.80m/s2,重物的質量為0.5kg,從開始下落到標記點D時,重物的機械能損失為___________J。 (結果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案