【題目】如圖所示，用細(xì)圓管組成的光滑軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑rR.有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管.

（1）若要小球能從C端出來，初速度v0需多大？
（2）在小球從C端出來的瞬間，管壁對小球的壓力為 mg，那么小球的初速度v0應(yīng)為多少？

【答案】
（1）解：選AB所在平面為參考平面，從A至C的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律： ＝2mgR＋ ①
在最高點(diǎn)C小球速度滿足vC≥0②
由①②得v0≥2
（2）解：小球在C處受重力mg和細(xì)管豎直方向的作用力FN ， 根據(jù)牛頓第二定律，得：
mg＋FN＝ ③
由①③解得FN＝ －5mg④
討論④式，即得解：
a.當(dāng)小球受到向下的壓力時(shí)，
FN＝ mg，v0＝
b.當(dāng)小球受到向上的壓力時(shí)，
FN＝－ mg，v0＝
【解析】整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球除了受到重力作用之外還受到管壁對其的支持力，但支持力始終與速度方向垂直，故支持力不做功，小球機(jī)械能守恒，需要注意的是管壁對小球的支持力在C點(diǎn)時(shí)，方向可能豎直向上也可能豎直向下，可根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)式子進(jìn)行計(jì)算。
【考點(diǎn)精析】利用機(jī)械能綜合應(yīng)用對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E 1 等于末態(tài)的總機(jī)械能E 2 ，即E1 =E2；系統(tǒng)減少的總重力勢能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能ΔE K增 ，即ΔE P減 =ΔE K增；若系統(tǒng)只有A、

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球A質(zhì)量為m．固定在輕細(xì)直桿L的一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．如果小球經(jīng)過最高位置時(shí)，桿對球的作用力為拉力，拉力大小等于球的重力．求：

（1）球在最高位置時(shí)的速度大��；
（2）當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度為 ，球?qū)U的作用力和球的向心加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，小球A、B帶有同種電荷．現(xiàn)用指向墻面的水平推力F作用于小球B，兩球分別靜止在豎直墻和水平地面上，如圖所示．如果將小球B向左推動(dòng)少許，當(dāng)兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，與原來的平衡狀態(tài)相比較（ ）

A.推力F將變大
B.豎直墻面對小球A的彈力變大
C.地面對小球B的支持力不變
D.兩小球之間的距離變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值．現(xiàn)有器材為：
待測電阻R（阻值約為5Ω）
電源（電動(dòng)勢3V）
滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω）
電流表（量程0.6A，3A
電壓表（量程3V，15V）
開關(guān)，導(dǎo)線若干．
實(shí)驗(yàn)要求在測量電路中將電流表外接，滑動(dòng)變阻器起限流作用．回答下列問題：
（1）按照實(shí)驗(yàn)要求在圖（a）中畫出實(shí)物連線圖．

（2）若已按實(shí)驗(yàn)要求接線，閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終約為3V，電流表的示數(shù)始終接近0．寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個(gè)原因： ．
（3）在連線正確后，閉合開關(guān)．電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖（b）和圖（c）所示．由圖可知，電壓表讀數(shù)為V，電流表讀數(shù)為A．由此可得待測電阻的阻值為Ω（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．

①下列說法正確的有 ．
A．平衡摩擦力時(shí)，用細(xì)線一端掛空砝碼盤，另一端與小車相連，將木板適當(dāng)傾斜，使小車在木板上近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力
C．應(yīng)讓砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量
D．可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力
②乙圖為實(shí)驗(yàn)中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分．從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，用刻度尺分別測量出A點(diǎn)到B、C、D、E的距離如圖乙，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)加速度的測量值a=m/s2 ． （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③某同學(xué)平衡摩擦力后，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，分別測量出小車的加速度a．以砝碼的重力F為橫坐標(biāo)，以小車的加速度a為縱坐標(biāo)，得如圖丙的a﹣F圖象，則圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球從A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（H＞＞d），光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．則：

（1）小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為 ．
（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出 隨H的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足表達(dá)式：時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒．
（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△EK總是稍小于重力勢能減少量△EP ， 增加下落高度后，則△Ep﹣△Ek將（選填“增加”、“減小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2015·上海）一簡諧橫波沿水平繩向右傳播，波速為v ， 周期為T ， 振幅為A。繩上兩質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置相距四分之三波長，N位于M右方。設(shè)向上為正，在t=0時(shí)刻M位移為+，且向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)時(shí)間t（t<T），M位移仍為+，但向下運(yùn)動(dòng)，則（ ）
A.在t時(shí)刻，N恰好在波谷位置
B.在t時(shí)刻，N位移為負(fù)，速度向上
C.在t時(shí)刻，N位移為負(fù)，速度向下
D.在2t時(shí)刻，N位移為-，速度向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2015·上海）兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷周圍電場線分布如圖所示，P、Q為電場中兩點(diǎn)，則（）

A.正電荷由P靜止釋放能運(yùn)動(dòng)到Q
B.正電荷在P的加速度小于在Q的加速度
C.負(fù)電荷在P的電勢能高于在Q的電勢能
D.負(fù)電荷從P移動(dòng)到Q ， 其間必有一點(diǎn)電勢能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由理想電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v，現(xiàn)將一小工件放到傳送帶左端點(diǎn)上．設(shè)工件初速為零，當(dāng)它在傳送帶上滑動(dòng)一段距離后速度達(dá)到v而與傳送帶保持相對靜止．設(shè)工件質(zhì)量為m，它與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為 μ，左右端相距L，則該電動(dòng)機(jī)每傳送完一個(gè)工件消耗的電能為（ ）

A. μmgL B. mv2 C. μmgL+mv2 D. mv2

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同步練習(xí)冊答案