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 如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內,兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連,如小球從離地3R的高處A點由靜止釋放,可以滑過甲軌道,經過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道,小球與CD段間的動摩擦因數為μ,其余各段均光滑.為避免出現小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現象.試設計CD段的長度.

 

 

 

 

 

 

 解析:

(1)小球在甲軌道上做圓周運動通過最高點的最小速度為          

設小球能通過甲軌道最高點時速度為v1.

由機械能守恒定律得:      

                  ∵>   ∴小球能通過甲軌道而不撞軌

(2)設CD的長度為x,小球在乙軌道最高點的最小速度為

小球要通過乙軌道最高點,則需滿足:  得:

 x≤

小球到乙軌圓心等高處之前再返回,則需滿足:

  且 得:

≤x <

      總結論:CD≤≤CD <

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內,兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連,如小球從離地3R的高處A點由靜止釋放,可以滑過甲軌道,經過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道,小球與CD段間的動摩擦因數為μ,其余各段均光滑.
(1)求小球經過甲圓形軌道的最高點時小球的速度?
(2)為避免出現小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現象.試設計CD段的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)如圖所示,直線I、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖線,曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線,則電源1和電源2的內阻之比為
11:7
11:7
.若把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨連接時,則在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比為
1:2
1:2

(2)某學生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時,測得的結果如圖甲所示,則該金屬絲的直徑d=
2.706
2.706
mm.另一位學生用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測一工件的長度,測得的結果如圖乙所示,則該工件的長度L=
5.015
5.015
cm.

(3)如圖所示,某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率,在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,
并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接OP3.圖中MN為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點,AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點.設AB的長度為l1,AO的長度為l2,CD的長度為l3,DO的長度為l4,圓的半徑為R,為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量的是
l1、l3
l1、l3
(用上述所給物理量的字母表示),則玻璃磚的折射率可表示為
l1
l3
l1
l3

(4)在“用多用表測電阻”的實驗中,下列說法中正確的是
AC
AC

A.測電阻時,紅、黑表筆分別錯插入負、正插孔,只要其它方法正確,不影響被測量電阻的結果
B.測量阻值不同的電阻時都必須重新調零
C.用×1的歐姆檔測量時,指針恰好指示在10Ω與20Ω正中間,所測電阻的阻值一定小于15Ω
D.多用表使用完畢后,應將選擇開關置于歐姆表最大檔,以防表頭燒壞.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,固定在水平面上的橫截面為“精英家教網”形的光滑長直導軌槽,槽口向上,槽內放置一金屬滑塊,滑塊上有
半徑為R=0.5m的半圓柱形光滑凹槽,金屬滑塊的寬度為d=1.0m,比“精英家教網”形槽的寬度略小.現有半徑為r(r<R)
的金屬小球以水平初速度v0=4.0m/s沖向滑塊,從滑塊上的半圓形槽口邊緣進入.已知金屬小球的質量為m=0.5kg,金屬滑
塊的質量為M=1.5kg,全過程中無機械能損失.求:
(1)當金屬小球滑離金屬滑塊時,金屬小球和金屬滑塊的速度各是多大;
(2)當金屬小球經過金屬滑塊上的半圓柱形槽的底部A點時對金屬滑塊的作用力.

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科目:高中物理 來源:2010年大連市長海高中高二下學期期末考試(重點班)物理試題 題型:計算題

(17分)如圖所示,半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場,在磁場右側有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L,在MN板中央各有一個小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L的足夠長的光滑金屬導軌,導體棒PQ與導軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導軌與導體棒的電阻不計),該回路處在磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場中,整個裝置處在真空室中,有一束電荷量為+q、質量為m的粒子流(重力不計),以速率v0從圓形磁場邊界上的最低點E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域,最后從小孔O3射出.現釋放導體棒PQ,其下滑h后開始勻速運動,此后粒子恰好不能從O3射出,而從圓形磁場的最高點F射出.求:
(1)圓形磁場的磁感應強度B′.
(2)導體棒的質量M.
(3)棒下落h的整個過程中,電阻上產生的電熱.
(4)粒子從E點到F點所用的時間.

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