【題目】如圖為“S”字形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分由兩個(gè)半徑相等的半圓連接而成,圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,某彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從a點(diǎn)以速度v0水平彈射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道,經(jīng)過(guò)軌道后從p點(diǎn)水平拋出,已知小球與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,不計(jì)其他機(jī)械能損失,ab段長(zhǎng)L=1.25m,圓的半徑R=0.1m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為m′=0.15kg,g=10m/s2，求：

(1)若v0=5m/s，小球從p點(diǎn)拋出后的水平射程。

(2)若v0=5m/s，小球經(jīng)過(guò)軌道的最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)小球作用力的大小。

(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前,軌道對(duì)地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當(dāng)v0至少為多少時(shí)，軌道對(duì)地面的壓力會(huì)為零。（虛線為兩條豎直直徑）

【答案】（1）m；（2）1.1N；（3）5m/s

【解析】

(1) 設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)的速度大小為v，對(duì)小物體由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得

小物體自p點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平射程為s，則：, s=vt，聯(lián)立解得：；

(2) 設(shè)在軌道的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得，

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：F=1.1N；

(3) 分析可知，要使小球以最小速度v0運(yùn)動(dòng)，且軌道對(duì)地面的壓力為零，則小球的位移應(yīng)該在“S”形道中間位置．

根據(jù)牛頓第二定律得，

根據(jù)動(dòng)能定理得，解得： 。

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，ef、gh為兩水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌，ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦．當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí)，關(guān)于兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（　�。�

A. 如果下端是N極，兩棒向外運(yùn)動(dòng)，如果下端是S極，兩棒相向靠近

B. 如果下端是S極，兩棒向外運(yùn)動(dòng)，如果下端是N極，兩棒相向靠近

C. 不管下端是何極性，兩棒均向外相互遠(yuǎn)離

D. 不管下端是何極性，兩棒均相互靠近

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】閱讀下列材料，回答第20～23小題。

如圖，2015年10月，我國(guó)自主研發(fā)的第一艘平流層飛艇“圓夢(mèng)”號(hào)首次試飛成功。該飛艇依靠空氣浮力可以升到20km高的平流層，并長(zhǎng)時(shí)間懸浮。飛艇帶有推進(jìn)系統(tǒng)，由太陽(yáng)為其提供動(dòng)力能源，可廣泛應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)等方面。該飛艇在地面充一定量的氦氣后釋放升空，隨著飛艇上升的高度增加，空氣壓力減小，飛艇體積逐漸增大，空氣密度也逐漸減小，最后停留在20km高的平流層。當(dāng)太陽(yáng)照射到飛艇上的電池板后，開(kāi)啟動(dòng)力系統(tǒng)，飛艇能在平流層沿水平方向飛行。設(shè)飛艇先勻加速直線飛行，達(dá)到某一速度后勻速飛行，關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)后勻減速直線飛行，最終仍停留在20km高的平流層。

若飛艇在平流層水平勻速飛行時(shí)，所受空氣阻力與飛行速度成正比。當(dāng)速度為v1時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率為P；當(dāng)速度為2v1時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率為（　�。�

A. B. C. 2PD. 4P

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1=2m/s順時(shí)針運(yùn)行，質(zhì)量m = 2.0 kg的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處以初速度v2 =4m/s向左滑上傳送帶。若傳送帶足夠長(zhǎng)，已知物塊與傳送帶間摩擦因數(shù)為0.4。g取10 m/s2，下列判斷正確的是（ ）

A. 物體離開(kāi)傳送帶速度大小為2m/s

B. 物體離開(kāi)傳送帶速度大小為4m/s

C. 摩擦力對(duì)物塊做的功為4J

D. 系統(tǒng)共增加了36J的內(nèi)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】運(yùn)動(dòng)員用力把靜止在草坪上質(zhì)量m=0.6kg的足球(質(zhì)點(diǎn))踢出后, 通過(guò)一定的措施研究其飛行情況。測(cè)得其在最高點(diǎn)的高度h=20m, 在最高點(diǎn)的速度是20m/s, 不計(jì)空氣阻力, g=10m/s2.求：

(1)運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功多大?

(2)足球第一次剛落回草坪時(shí)的速度大小和方向?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖,小球(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量m=2kg,不可伸長(zhǎng)的細(xì)懸線長(zhǎng)L=1m,現(xiàn)將小球拉至水平位置(懸線呈拉直狀態(tài)且在豎直紙面內(nèi))由靜止釋放, 不計(jì)空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

（1）小球到達(dá)最低位置時(shí)時(shí)間t=0.5s, 該過(guò)程中重力的平均功率多大？

（2）小球第一次到達(dá)圖中虛線位置（θ=53°）重力的瞬時(shí)功率多大？

（3）小球第一次到達(dá)圖中虛線位置（θ=53°）細(xì)線的拉力多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲，乙兩車(chē)兒停在斑馬線處禮行人，在行人經(jīng)過(guò)班馬線后，甲、乙兩車(chē)同時(shí)啟動(dòng)并沿平直公路同向行駛其速度一時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b。由圖可知（　�。�

A. t0時(shí)刻輛車(chē)并排行駛

B. t0時(shí)刻乙車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

C. 在0～t0時(shí)間內(nèi)，乙車(chē)的加速度越來(lái)越小

D. 在0～t0時(shí)間內(nèi)，乙車(chē)的平均速度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如圖所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)

單位：cm

(1)圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為電火花計(jì)時(shí)器, 需要電源為____(填選項(xiàng)前的字母).

A.交流電220V B.直流電220V C.交流電4~6V D.直流電4~6V

(2)在實(shí)驗(yàn)中,已知重物質(zhì)量m=1kg,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),O為起點(diǎn),A、B、C點(diǎn)均為計(jì)時(shí)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T=0.02s，如圖所示,重力加速度g＝9.8 m/s2,那么從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp=___J ,動(dòng)能變化量ΔEk=___J (以上兩空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是_______

A. 晶體一定具有規(guī)則的幾何形狀

B. 一定質(zhì)量的0℃冰變成同溫度的水，內(nèi)能一定增加

C. 已知氧氣的密度和摩爾質(zhì)量，可以估算氧氣分子的直徑

D. 絕對(duì)濕度相同，溫度較低時(shí)相對(duì)濕度較大，感覺(jué)越潮濕

E. 一定質(zhì)量的某種理想氣體密閉在氣缸里，當(dāng)其發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

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同步練習(xí)冊(cè)答案