(9分)如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB部分是傾角為37°的直軌道,BCD部分是以O(shè)為圓心、半徑為R的圓弧軌道,兩軌道相切于B點,D點與O點等高,A點在D點的正下方。質(zhì)量為m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下,從A點由靜止開始做變加速直線運動,到達B點時撤去外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C,然后經(jīng)過D點落回到A點。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小為g。求

(1)小球在C點的速度的大;
(2)小球在AB段運動過程,拉力F所做的功;
(3)小球從D點運動到A點所用的時間。

(1)(2)(3)

解析試題分析:(1)小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C,即在C點,重力提供向心力

(2)根據(jù)幾何關(guān)系如下圖

OB之間的高度為,B到AD的水平距離為,那么AB的高度即
從A點到C點,只有重力和AB段的拉力做功,根據(jù)動能定理
整理得
(3)從C點到D點,根據(jù)定能定理有,得
從D點到A點的高度
從C點到A點,根據(jù)動能定理有,得
從D點到A點為勻加速直線運動,有
整理解得
考點:動能定理 圓周運動 勻變速直線運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)一質(zhì)量為1kg的物塊置于水平地面上,F(xiàn)用一個水平恒力F 拉物塊,一段時間后撤去恒力F,已知從物體開始運動到停止,經(jīng)歷的時間為4s,運動的位移為m,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為。(g=10m/s2

(1)求恒力F的大小
(2)若力F的大小可調(diào)節(jié),其與豎直方向的夾角為也可以調(diào)節(jié),如圖所示,其他條件不變,若在力F作用下物體勻速運動,求力F的最小值及此時的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置(M板帶正電,N板帶負電),板間距為d=80cm,板長為L,板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質(zhì)絕緣細線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q,在外力作用下Q處于靜止?fàn)顟B(tài),該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧(球與彈簧不拴接),左邊A球帶正電,電荷量為q=4×10-5C,右邊B球不帶電,兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg,某時刻裝置Q中細線突然斷裂,A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度(彈簧恢復(fù)原長)。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J,小球A、B均可視為質(zhì)點,Q裝置中彈簧的長度不計,小球帶電不影響板間勻強電場,不計空氣阻力,取g=10m/s2。求:

(1)為使小球不與金屬板相碰,金屬板長度L應(yīng)滿足什么條件?
(2)當(dāng)小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時,小球A飛離電場時的動能是多大?
(3)從兩小球彈開進入電場開始,到兩小球間水平距離為30cm時,小球A的電勢能增加了多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)“遼寧號”航母在某次海試中,殲15艦載機降落著艦后順利勾上攔阻索,在甲板上滑行s=117m停下。設(shè)艦載機勾上攔阻索后的運動可視為做勻減速直線運動,航母始終保持靜止。已知飛機的質(zhì)量m="3" x104kg,勾上攔阻索時的速度大小V0=78m/s,求:

(1)艦載機勾上攔阻索后滑行的時間t;
(2)艦載機滑行過程所受的總阻力f。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)一質(zhì)量為60kg的跳傘運動員做低空跳傘表演,他在離地面224 m高處,由靜止開始在豎直方向做自由落體運動.一段時間后,立即打開降落傘,以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降,為了運動員的安全,要求運動員落地速度最大不得超過5 m/s(取g=10 m/s2),求:
(1)運動員展開傘時,離地面高度至少為多少?
(2)運動員展開傘后,所受到的阻力為多少?
(3)運動員在空中的最短時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一輛載重汽車以v0=20m/s的正常速度勻1速行駛,當(dāng)通過500m長的大橋時,汽車必須以10m/s的速度運行,汽車到達大橋前先作勻減速運動,汽車離開大橋后作勻加速運動,最后達到正常速度行駛,減速過程和加速過程汽車的加速度大小均為0.5m/s2,
(1)為保證汽車過橋速度為10m/s,求汽車應(yīng)該在離大橋多遠處減速。
(2)從汽車減速開始計時,到汽車恢復(fù)正常速度,求汽車的運動時間。
(3)求汽車因為過橋而耽誤的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

屋檐每隔一定時間滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時,第1滴剛好落到地面,而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿,如圖所示,問:(g取10m/s2

(1)此屋檐離地面多高?
(2)滴水的時間間隔是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

某電視劇制作中心要拍攝一特技動作,要求特技演員從31.25m高的大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上。若演員開始下落的同時,汽車從30m遠處由靜止向樓底先勻加速運動2s,再勻速行駛到樓底,為保證演員能安全落到汽車彈簧墊上。(不計空氣阻力,人和汽車可視為質(zhì)點,g=10m/s2)。
求:(1)汽車經(jīng)多長時間到達樓底;
(2)汽車加速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示:矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場,虛線框外為真空區(qū)域;半徑為、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi),直徑AB垂直于水平虛線MN,圓心O為MN的中點,半圓管的一半處于電場中。一帶正電的小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內(nèi),小球可視為質(zhì)點,質(zhì)量為,電量為,當(dāng)小球達到B點時,對管壁的壓力為,重力加速度為,求:

(1)勻強電場的電場強度;(2)若小球能從矩形框的右邊界NP離開電場,矩形區(qū)域MNPQ的最小面積.

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