【題目】如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15 m的 圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15 m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)，離開AB軌道時(shí)對(duì)軌道末端B點(diǎn)的壓力大小等于其重力的倍，取g=10 m/s2，求：

(1)H的大�。�

(2)試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說明理由；

(3)小球從H高處自由落下沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度大小是多少？

【答案】(1)10m；(2)可以通過；(3)17.3m/s

【解析】

(1)設(shè)小球通過D點(diǎn)的速度為v，則有：

，

小球從P點(diǎn)落下直到沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)的過程中，機(jī)械能守恒，有：

，

可得高度：

；

(2)設(shè)小球能夠沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的最小速度為，有：

，

小球至少應(yīng)從高處落下，

，

解得：

，

由，小球可以通過O點(diǎn)；

(3)小球由H落下通過O點(diǎn)的速度為：

，

小球通過O點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)時(shí)間t落到AB圓弧軌道上，有：

，，

且：

，

可解得時(shí)間t=1s（另解舍棄），落到軌道上速度的大�。�

。

練習(xí)冊(cè)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，水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為L，傳送帶開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)．把一個(gè)小物體放到右端的A點(diǎn)，某人用恒定的水平力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點(diǎn)，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過程物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1．隨后讓傳送帶以v2的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物體，使它以相對(duì)傳送帶為v1的速度勻速從A滑行到B，這一過程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2．下列關(guān)系中正確的是

A. W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2B. W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2

C. W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2D. W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原線圈中輸入電壓U1＝3 300 V，副線圈兩端電壓U2為220 V，輸出端連有完全相同的兩個(gè)燈泡L1和L2，繞過鐵芯的導(dǎo)線所接的電壓表的示數(shù)U＝2 V，求：

(1)原線圈n1等于多少匝；

(2)當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表A2的示數(shù)I2＝5 A，則電流表A1的示數(shù)I1為多少；

(3)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表A1的示數(shù)I1′等于多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置為x=1m，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置為x=4m，求：

（1）若t1=4s，且波動(dòng)的周期大于4s，則這列波的傳播速度多大；

（2）若波沿x軸正向傳播，從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過0.5s，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移第一次相同，波傳播的速度多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】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的變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線。曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法不正確的是（　�。�

A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2

B.電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1∶1

C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是21∶26

D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是7∶10

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木箱置于水平地面上，一輕質(zhì)彈簧一端固定在木箱頂部，另一端系一小球，小球下端用細(xì)線拉緊固定在木箱底部。剪斷細(xì)線，小球上下運(yùn)動(dòng)過程中木箱剛好不能離開地面。已知小球和木箱的質(zhì)量相同，重力加速度大小為，若時(shí)刻木箱剛好不能離開地面，下面說法正確的是

A. 時(shí)刻小球速度最大

B. 時(shí)刻小球加速度為零

C. 時(shí)刻就是剛剪斷細(xì)線的時(shí)刻

D. 時(shí)刻小球的加速度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】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的變化的特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是

A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7B.電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1∶1

C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示，在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球半徑相同。先讓質(zhì)量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，從軌道末端拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為m2的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，未放B球時(shí)，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，O點(diǎn)是軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，如圖2所示。

（1）為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，A球碰后要沿原方向運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。

（2）實(shí)驗(yàn)中，不容易直接測(cè)定小球碰撞前后的速度。但是，可以通過僅測(cè)量______(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問題。

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移

（3）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的條件和操作要求，下列說法正確的是________。

A.斜槽軌道必須光滑

B.斜槽軌道末端必須水平

C.B球每次的落點(diǎn)一定是重合的

D.實(shí)驗(yàn)過程中，復(fù)寫紙和白紙都可以移動(dòng)

（4）已知A、B兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2，三個(gè)落點(diǎn)位置與O點(diǎn)距離分別為OM、OP、ON。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的總動(dòng)量守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱件能良好的氣缸豎直放置，橫截面積為S。氣缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱的高度為L(zhǎng)，溫度為T1。活塞與氣缸間摩擦忽略不計(jì)，現(xiàn)在活塞上放一質(zhì)量為m砝碼，氣柱高度變?yōu)?/span>，氣缸關(guān)婦，再對(duì)氣缸緩慢加熱，使氣缸內(nèi)的氣柱高度恢復(fù)到L，已知加熱時(shí)氣體吸收的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為

（1）整個(gè)過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

（2）氣體的末態(tài)溫度T2為多少？

（3）請(qǐng)?jiān)赩-T圖上畫出整個(gè)過程的圖像 (在圖線上標(biāo)出過程的方向）。

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