（10分）如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)＝5m的輕繩一端固定在 O′點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球（小球可視為質(zhì)點(diǎn)）。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)，輕繩剛好被拉斷。O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為圓心，半徑的圓弧狀的曲面，已知重力加速度為 g＝10m／s2，求：

（1）輕繩所能承受的最大拉力Fm的大��；
（2）小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面的時(shí)間t；
（3）小球落至曲面上的動(dòng)能Ek。
（1）Ｎ （2）ｓ （3）J

試題分析：（１）設(shè)小球到達(dá)Ｏ點(diǎn)的速度為，小球由Ａ到Ｏ的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：
　�、� ２分　　　在Ｏ點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：�、凇。卜�
聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得：Ｎ　　 １分
（２）設(shè)小球落到曲面上所用時(shí)間為，小球由Ｏ點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：�、� １分
　　�、� １分　　　小球落至曲面上，有：　�、荨� １分
聯(lián)立③④⑤解得：ｓ   ⑥
（３）設(shè)小球落至曲面上的動(dòng)能為，小球落到曲面上時(shí)下落高度：  ⑦    １分
由機(jī)械能守恒定律得：  ⑧ １分  聯(lián)立⑥⑦⑧解得：J  １分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一小球在離地高H處從靜止開(kāi)始豎直下落，在離地高H處，小球的機(jī)械能為E0，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小與速率成正比，下列圖像反映了小球的機(jī)械能E隨下落高度h的變化規(guī)律（選地面為零勢(shì)能參考平面），其中可能正確的是(    )

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球疊放在一起，從高度為h處自由落下，如圖所示。已知h遠(yuǎn)大于兩球半徑，所有的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向上。若碰撞后m2恰處于平衡狀態(tài)，求

（i）兩個(gè)小球的質(zhì)量之比m1:m2；
（ii）小球m1上升的最大高度。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，質(zhì)量為ma的a球置于地面上，質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放.當(dāng)b球擺過(guò)的角度為90°時(shí)，a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱�，下列結(jié)論正確的是(     )
A．ma∶mb=2∶1
B．ma∶mb=3∶1
C．若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過(guò)的角度為小于90°的某值時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/td>
D．若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過(guò)的角度仍為90°時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/td>

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是
A．物體的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小
B．斜面的機(jī)械能不變
C．斜面對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功
D．物體和斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）在一絕緣支架上，固定著一個(gè)帶正電的小球A，A又通過(guò)一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無(wú)張力． g取10m/s2．求

（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在一豎直平面內(nèi)有一光滑的絕緣傾斜軌道ab和一光滑的絕緣圓弧軌道bcde平滑相接，一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球從距最低點(diǎn)c所在水平面高h(yuǎn)。處由靜止釋放后，剛好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)e。現(xiàn)在軌道空間內(nèi)加一豎直向上的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，且小球所受的電場(chǎng)力小于小球的重力，下列說(shuō)法中正確的是
A．小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能最小
B．小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，電勢(shì)能最小
C．若要小球仍能通過(guò)e點(diǎn)，必須從斜面上更高的位置靜止釋放
D．若小球仍從斜面上原位置靜止釋放，通過(guò)e點(diǎn)時(shí)會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生壓力

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，半徑為R的1/4光滑圓弧支架豎直放置，支架底AB離地的距離為2R，圓弧邊緣C處有一光滑的小定滑輪，一根跨過(guò)定滑輪、足夠長(zhǎng)的輕繩，兩端分別系著可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為與的物體，緊靠小定滑輪，且。開(kāi)始時(shí)、均靜止。

（1）為使釋放后能到達(dá)A點(diǎn)，與之間必須滿足什么關(guān)系？
（2）如果，試求釋放后經(jīng)過(guò)圓弧最低點(diǎn)A時(shí)的速度大小。
（3）若質(zhì)量為m的到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)繩突然斷開(kāi)，求落地時(shí)重力的功率。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在虛線AB的左側(cè)固定著一個(gè)半徑R=0.2m的1/4光滑絕緣豎直軌道，軌道末端水平，下端距地面高H=5m，虛線AB右側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2×103 V/m。有一帶負(fù)電的小球從軌道最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上，已知小球的質(zhì)量m=2g，帶電量q=1×10-6 C,小球在運(yùn)動(dòng)中電量保持不變，不計(jì)空氣阻力（取g=10m/s2）求：

（1）小球落地的位置離虛線AB的距離；
（2）小球落地時(shí)的速度。

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