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=15m的1/4圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m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)的軌道通過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

（1）H的大小？
（2）試討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說明理由。
（3）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少？

（1）  （2）能到達(dá)O點(diǎn)  （3）

解析試題分析：（1）小球在D點(diǎn)         2分
小球從P點(diǎn)到D點(diǎn)過程中由動(dòng)能定理得         2分
解得        1分
（2）設(shè)小球從D在上升R/2時(shí)的速度為v
由動(dòng)能定理得          2分
解得            2分
故小球能到達(dá)O點(diǎn)          1分
（3）小球從O點(diǎn)水平飛出后打在圓弧軌道上時(shí)間為t，
這個(gè)過程小球的水平位移為                1分
豎直位移為         1分
又        2分
解得t=1s        2分
物體豎直方向速度          1分
落在圓弧上速度         2分
考點(diǎn)：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理和平拋運(yùn)動(dòng)。

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：計(jì)算題

(19分) 如圖所示，在一傾角為370的絕緣斜面下端O，固定有垂直于斜面的絕緣擋板。斜面ON段粗糙，長度s=0.02m，NM段光滑，長度L=0.5m。在斜面的所在區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為2×lo5 N/C。有一小滑塊質(zhì)量為2×10－3 kg，帶正電，電量為 1×l0－7C，小滑塊與ON段表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75。將小滑塊從M點(diǎn)由靜止釋放，在運(yùn)動(dòng)過程中沒有電量損失，與擋板相碰后原速返回。已知，，g取 l0m/s2．求：

(1)小滑塊第一次過N點(diǎn)的速度大��；
(2)小滑塊最后停在距離擋板多遠(yuǎn)的位置；
(3)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑絕緣水平桌面上固定一個(gè)光滑絕緣的擋板ABCD、AB段為直線，BCD段是半徑為R的圓弧，擋板處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓環(huán)直徑MN平行�，F(xiàn)使一帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放，為使小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，從D點(diǎn)拋出，求：

(1)小球從釋放點(diǎn)到N點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的最小距離。
(2)在上問中小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓弧(物塊經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)不損失機(jī)械能)，斜面與地面是用同種材料制成的。斜面的最高點(diǎn)為P，P距離水平面的高度為h=5m。在P點(diǎn)先后由靜止釋放兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊A和B，A、B的質(zhì)量均為m=1kg，A與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，B與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3。A物塊從P點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面滑下，停在了水平面上的某處。

求：
(1)A物塊停止運(yùn)動(dòng)的位置距離斜面的直角頂端O點(diǎn)的距離是多少?
(2)當(dāng)A物塊停止運(yùn)動(dòng)后準(zhǔn)備再釋放B物塊時(shí)發(fā)現(xiàn)它們可能會(huì)發(fā)生碰撞，為了避免AB碰撞，此時(shí)對(duì)A另外施加了一個(gè)水平向右的外力F，把A物體推到了安全的位置，之后再釋放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功，可使AB不相撞?(g取10m/s2，此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(19分)如圖所示，足夠長的光滑絕緣水平臺(tái)左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧，一個(gè)質(zhì)量、電量的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球與彈簧接觸但不栓接。某一瞬間釋放彈簧彈出小球，小球從水平臺(tái)右端A點(diǎn)飛出，恰好能沒有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高B點(diǎn)，并沿軌道滑下。已知AB的豎直高度，傾斜軌道與水平方向夾角為、傾斜軌道長為，帶電小球與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)。傾斜軌道通過光滑水平軌道CD與光滑豎直圓軌道相連，在C點(diǎn)沒有能量損失，所有軌道都絕緣，運(yùn)動(dòng)過程小球的電量保持不變。只有過山車模型的豎直圓軌道處在范圍足夠大豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：

（1）被釋放前彈簧的彈性勢(shì)能？
（2）要使小球不離開軌道（水平軌道足夠長），豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？
（3）如果豎直圓弧軌道的半徑，小球進(jìn)入軌道后可以有多少次通過豎直圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)P？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道是光滑的，軌道所在空間存在水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m帶正電的小球，設(shè)A、B間的距離為S。已知小球受到的電場力大小等于小球重力的3/4倍，C點(diǎn)為圓形軌道上與圓心O的等高點(diǎn)。（重力加速度為g）

（1）若S=2R，求小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；
（2）為使小球剛好在圓軌道內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)，求S的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分） 如圖所示，一帶電平行板電容器水平放置，金屬板M上開有一小孔．有A、B、C三個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均為＋q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），其間用長為L的絕緣輕桿相連，處于豎直狀態(tài)．已知M、N兩板間距為3L，現(xiàn)使A小球恰好位于小孔中，由靜止釋放并讓三個(gè)帶電小球保持豎直下落，當(dāng)A球到達(dá)N極板時(shí)速度剛好為零，求：

⑴三個(gè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到A球剛好到達(dá)N板的過程中，重力勢(shì)能的減少量；
⑵兩極板間的電壓；
⑶小球在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，有一電子（電荷量為e，質(zhì)量為m）經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d，電壓為U的平行金屬板間。若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿過電場，

求：（1）金屬板AB的長度L； （2）電子穿出電場時(shí)的動(dòng)能Ek。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為的物塊以速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為的物塊，物塊和物塊碰撞時(shí)間極短，碰后兩物塊粘在一起。已知物塊和物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，兩物塊間的距離為，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度。求：

（1）物塊和物塊碰撞前的瞬間，物塊的速度大��；
（2）物塊和物塊碰撞的過程中，物塊對(duì)物塊的沖量；
（3）物塊和物塊碰撞的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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