【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓形軌道,外圓ABCD光滑,內(nèi)圓的上半部分粗糙,下半部分光滑。一質(zhì)量的小球從軌道的最低點A處以初速度向右運動,球的直徑略小于兩圓間距,球運動的軌道半徑,取。(答案可以保留根號)

(1)若要使小球始終緊貼著外圓做完整的圓周運動,初速度至少為多少?

(2),經(jīng)過一段時間小球到達最高點,內(nèi)軌道對小球的支持力,則小球在這段時間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少?

(3),經(jīng)過足夠長的時間后,在小球運動的整個過程中摩擦力做的功是多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)設(shè)小球從A點以最小速度貼著光滑的外軌道到最高點的最小速度為為,有

小球從最低點A到最高點C的過程,據(jù)動能定理得

解得

即初速度至少為

(2),在最高點C處,設(shè)加速度為

小球從最低點A到最高點的過程,據(jù)動能定理得

(3),經(jīng)過足夠長得時間,因下半圓軌道均光滑,小球最終會在DAB之間往復(fù)運動,且

小球從最低點ADB的全過程,據(jù)動能定理得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上有木塊ABmA=0.5kg,mB=0.4kg,它們的上表面是粗糙的,今有一小鐵塊CmC=0.1kg,以初速度v0=10m/s沿兩木塊表面滑過,最后停留在B上,且BC以共同速度v=1.5m/s運動,求:

1A、B分開后,A最終速度的大小

2C剛離開A時速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上的物體,BC、D是與A在同一平面內(nèi)三顆人造衛(wèi)星.B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上,C、D是兩顆地球同步衛(wèi)星.下列說法中正確的是(

A.衛(wèi)星C加速就可以追上它同一軌道上前方的衛(wèi)星D

B.AB、C線速度大小關(guān)系為

C.AB、C的向心加速度大小關(guān)系為

D.A、BC周期大小關(guān)系為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中,首先要按圖1接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系;然后按圖2將電流表與線圈B連成一個閉合電路,將線圈A、電池、滑動變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個閉合電路。在圖1中,當閉合S時,觀察到電流表指針向左偏(不通電時指針停在正中央)。在圖2中:(填“向左”或“向右”或“不”)

1S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針將____________偏轉(zhuǎn)。

2)線圈A放在B中不動,將滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表指針______________偏轉(zhuǎn)。

3)線圈A放在B中不動,突然切斷開關(guān)S時,電流表指針__________________偏轉(zhuǎn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1998618,清華大學對富康轎車成功地進行了中國轎車史上的第一次碰撞安全性實驗,成功中華第一撞”,從此,我國汽車整體安全性碰撞實驗開始與國際接軌,在碰撞過程中,關(guān)于安全氣囊的保護作用認識正確的是(

A.安全氣囊主要是減小了駕駛員的動量變化率

B.安全氣囊減小了駕駛員受到撞擊力的沖量

C.安全氣囊的作用減小了駕駛員的動量變化

D.安全氣囊延長了撞擊力的作用時間,從而使得動量變化更大

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【題目】用兩塊材料相同的木板與豎直墻面搭成兩個斜面12,斜面有相同的高和不同的底邊,如圖所示。一個小物塊分別從兩個斜面頂端釋放,并沿斜面下滑到底端。對這兩個過程,下列說法正確的是

A. 沿著12下滑到底端時,物塊的速度大小相等

B. 物塊下滑到底端時,速度大小與其質(zhì)量無關(guān)

C. 物塊沿著1下滑到底端的過程,產(chǎn)生的熱量更多

D. 物塊下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量與其質(zhì)量無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于驗證動量守恒定律的實驗,請完成下列的三個問題:

1)如圖所示,在做驗證動量守恒定律的實驗時,實驗必須要求滿足的條件是_______

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線是水平的

C.入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下

D.若入射小球質(zhì)量為m1,被碰小球質(zhì)量為m2,

2)利用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系.圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上的S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量出平拋的射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射小球m1從斜軌上的S位置由靜止釋放,與小球m2相碰,并且多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是_______(填選項前的符號)

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N;測量平拋射程OM、ON

3)若兩個小球相碰前后的動量守恒,其表達式可以表示為_____.[利用2中所測量的物理量表示];若碰撞是彈性的碰撞,那么還應(yīng)該滿足的表達式應(yīng)該為________.[利用2中所測量的物理量表示].

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bccd、da回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是( )

A. 在過程ab中氣體分子碰撞器壁的平均沖力增大

B. 氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能

C. 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功

D. 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A.若加速度方向與速度方向相同,當物體加速度減小時,物體的速度可能減小

B.地球同步衛(wèi)星的加速度小于赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的加速度

C.做平拋運動的物體,在任何相等的時間內(nèi)速度的變化量都是相等的

D.物體所受的合外力為零,物體的機械能一定守恒

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