如圖所示，AB和CD處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，OA處于水平位置．AB是半徑為R=2m的
1
4
的圓周軌道，CD是半徑為r=1m的半圓圓管軌道（圓管寬度可以忽略），最高點(diǎn)D處于固定一個(gè)豎直彈性擋板，小球與擋板碰撞后功能損失不計(jì)．BC是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接．已知BC段水平軌道L=4m，與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球p從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H=1.9m處自由落下，g取10m/s2．求：
（1）小球第一次到達(dá)D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力和方向；
（2）小球與彈性擋板碰撞額次數(shù)，小球最終靜止于何處．
（1）根據(jù)動(dòng)能定理得，mgH+mgR-μmgL-mg2r=
1
2
mvD2
vD=
2gH-2μgL
=
2×10×1.9-2×0.1×10×4
=
30
m/s，
由圓周運(yùn)動(dòng)得，mg+FN=m
v2
r

代入數(shù)據(jù)解得FN=20N，
由牛頓第三定律得，軌道所受壓力大小為20N，方向豎直向上．
（2）小球要想碰撞D處擋板的臨界速度v＞0，由臨界情況時(shí)的功能關(guān)系可得：
mgH+mgR-μmgXL′-mg2r＞0
所以XL′＜
H
μ
=19m．
由小球碰撞運(yùn)動(dòng)的情境可得，第一次碰撞運(yùn)動(dòng)L，第二次碰撞運(yùn)動(dòng)了3L，第三次碰撞運(yùn)動(dòng)了5L，
所以小球與擋板碰撞了2次．
小球最終將停于BC上，滿足mgH+mgR-μmgXL=0，
XL是L長(zhǎng)度的9.75倍．
最終小球由B點(diǎn)返回時(shí)停于距B點(diǎn)1m處（或距C點(diǎn)3m處）．
答：（1）小球第一次到達(dá)D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為20N，方向豎直向上．
（2）小球與彈性擋板碰撞的次數(shù)為2次．最終小球由B點(diǎn)返回時(shí)停于距B點(diǎn)1m處．
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：問(wèn)答題

如圖所示，在理想邊界MN的上方有方向向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，下方有垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的范圍足夠大．一根光滑的絕緣塑料細(xì)桿abcd彎成圖示形狀，其中ab段是豎直的，bcd正好構(gòu)成半徑為R1=0.20m的半圓，bd位于邊界MN上，將一個(gè)質(zhì)量為m=0.10kg、電量為q=0.50C的帶正電金屬環(huán)套在塑料桿ab上，從距離b點(diǎn)高R處由靜止開(kāi)始釋放后，g=10m/s2．求：
（1）金屬環(huán)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)c處時(shí)對(duì)塑料桿的作用力；
（2）如果金屬環(huán)從d點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后，正好垂直打在塑料桿ab段上，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，A、B物塊的質(zhì)量分別為mA=4kg和mB=1kg，通過(guò)定滑輪用細(xì)繩相連接，A與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面的距離為h=0.8m，放手后A、B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)桌面足夠長(zhǎng)，g取10m/s2．求
（1）B落地時(shí)的速度大小．
（2）B落地后，A在桌面上還能滑行多遠(yuǎn)．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在豎直面上固定著一根光滑絕緣的圓形空心管，其圓心在O點(diǎn)．過(guò)O點(diǎn)的一條水平直徑上的A、B兩點(diǎn)固定著兩個(gè)點(diǎn)電荷．其中固定于A點(diǎn)的為正電荷，電荷量大小為Q；固定于B點(diǎn)的是未知電荷．在它們形成的電場(chǎng)中，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電小球正在空心管中作圓周運(yùn)動(dòng)，若已知小球以某一速度通過(guò)最低點(diǎn)C處時(shí)，小球恰好與空心管上、下壁均無(wú)擠壓且無(wú)沿切線方向的加速度，AB間的距離為L(zhǎng)，∠ABC=∠ACB=30°，CO⊥OB，靜電力常量為k．
（1）作出小球在最低點(diǎn)C處的受力示意圖，并確定固定在B點(diǎn)的電荷和小球的帶電性質(zhì)：
（2）求固定在B點(diǎn)電荷的電荷量大��；
（3）試求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)處，空心管對(duì)小球的作用力大小和方向．．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，MN為平行板電容器C兩極板，極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩極板的間距為d，虛線到M板距離為
1
3
d，右端為屏，屏足夠大與極板垂直，到極板右端的距離為D．有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0連續(xù)不斷地射入電場(chǎng)且能穿出．已知電子電量為e，電子質(zhì)量為m，平行板電容器極板間可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓為UMN，忽略細(xì)電子束的寬度及電子所受的重力及電子間的相互作用力．求：
（1）兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓UMN的范圍
（2）若兩板間電壓恒定為U0，且N板電勢(shì)比M板高，電子飛出平行板時(shí)的動(dòng)能多大？
（3）在（2）這種情況下，電子到達(dá)屏上時(shí)，它離O點(diǎn)的距離y．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

2009年1月5日上午，中航一集團(tuán)研制的殲-10戰(zhàn)斗機(jī)正式亮相．殲-10戰(zhàn)斗機(jī)是我國(guó)自主研制的新一代多用途戰(zhàn)斗機(jī)，分單座、雙座兩種．作為第三代戰(zhàn)斗機(jī)，殲-10采用了全新電子系統(tǒng)、電傳操作等大量新設(shè)計(jì)、新技術(shù)和新工藝．在緊急短距起飛，空中機(jī)動(dòng)，超低空突防，對(duì)地攻擊等方面超過(guò)西方第三代戰(zhàn)機(jī)．目前殲-10戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)批量裝備部隊(duì)，將成為中國(guó)空軍和海軍航空兵進(jìn)入21世紀(jì)的主要裝備．假設(shè)殲-10戰(zhàn)斗機(jī)的質(zhì)量M為4.0×103Kg起飛過(guò)程中從靜止開(kāi)始滑跑，當(dāng)位移達(dá)到2.0×102m時(shí)達(dá)到起飛速度100米每秒，在此過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍，求
（1）飛機(jī)受到的阻力多大？
（2）飛機(jī)受到的牽引力多大？（要求用動(dòng)能定理解）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在以速度v勻速豎直上升的觀光電梯中，一乘客豎直上拋一質(zhì)量為m小球，電梯內(nèi)的觀察者看到小球經(jīng)ts到達(dá)最高點(diǎn)，而站在地面上的人看來(lái)（不計(jì)空氣阻力的影響，重力加速度恒為g）（　　）
A．在小球上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)量變化量大小為mgt
B．在小球上升到最高點(diǎn)過(guò)程中克服重力做功為
1
2
mg2t2
C．當(dāng)梯內(nèi)觀察小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)其動(dòng)能為
1
2
mv2
D．小球上升的初動(dòng)能為
1
2
mv2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的物體由粗糙絕緣的斜面頂端自靜止下滑到底端時(shí)速度為v，若加一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則帶電體滑到底端時(shí)速度將（　�。�
A．大于vB．小于vC．等于vD．無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

水平公路上行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，速度越來(lái)越小，在這一過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是
A．汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能B．汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．汽車的動(dòng)能不變D．汽車的機(jī)械能不變

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