如圖甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由直軌道AB和圓軌道BC組成,小球從軌道AB上高H處的某點靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過圓軌道最高點C時對軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F隨高度H的變化關(guān)系圖象.(小球在軌道連接處無機械能損失,)求:
(1)小球的質(zhì)量和圓軌道的半徑。
(2)試在圖乙中畫出小球在圓軌道最低點B時對軌道的壓力F隨H的變化圖象。
(1)由機械能守恒得:    (2分)
由牛頓第二定律得:       (2分)
解得:                (2分)
根據(jù)圖象得:; 。      (2分)
(2)由機械能守恒得:          (2分)
由牛頓第二定律得:          (2分)
得:            (2分)
據(jù)此作圖象如下圖;(有錯均不給分)          (2分)
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,AB是傾角為的粗糙直軌道,是光滑的圓弧軌道,恰好在點與圓弧相切,圓弧的半徑為.一個質(zhì)量為的物體(可視為質(zhì)點)從直軌道的點由靜止釋放,結(jié)果它在兩軌道之間做往復運動.已知點與圓弧的圓心等高,物體與軌道間的動摩擦因素為,求:

(1)物體做往復運動的過程中,在軌道上通過的總路程.
(2)物體對圓弧軌道最低點的最小壓力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在空軍演習中,某空降兵從懸停在空中的直升飛機上跳下,從跳離飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v – t圖像如圖所示,則下列說法正確的是
A.0~10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所空氣阻力恒定不變
B.第10s末空降兵打開降落傘,此后做勻減速運動至第15s末
C.10s~15s空降兵加速度向上,加速度大小逐漸減小
D.15s后空降兵保持勻速下落,此過程中機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一個質(zhì)量為m的木塊,從半徑為R、質(zhì)量為M的1/4光滑圓槽頂端由靜止滑下。槽可沿著光滑平面自由滑動,如圖所示,木塊從槽口滑出時的速度大小為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

今年春天,我國西南地區(qū)遭遇百年不遇的特大干旱,在抗旱救災的隊伍中,我們的子弟兵戰(zhàn)士翻山越嶺為廣大災區(qū)人民送去“生命之水”,軍民一心同自然災害進行斗爭。戰(zhàn)士們通過山谷的一種方法可以簡化為下面的情境:將一根長為2d、不可伸長的細繩兩端固定在相距為d的A、B兩等高點,繩上掛一小滑輪P,戰(zhàn)士們相互配合,沿著繩子滑到對面,如圖所示。戰(zhàn)士甲用力拉住滑輪,質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上,腳離地,處于靜止狀態(tài),此時AP豎直。然后戰(zhàn)士甲將滑輪從靜止釋放。不計繩與滑輪的質(zhì)量,忽略一切摩擦及空氣阻力的影響,求:戰(zhàn)士乙滑動過程中的最大速度Vm 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,粗糙斜面AB與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道BCD相切于B點,圓弧軌道的半徑為R,C點在圓心O的正下方,D點與圓心O在同一水平線上,∠COB=θ,F(xiàn)有質(zhì)量為m的物塊從D點無初速釋放,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求:
(1)物塊第一次通過C點時對軌道壓力的大;
(2)物塊在斜面上運動離B點的最遠距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

2010年11月5日,在新疆召開的“引渤入疆”(指引渤海水進入新疆)研討會,引起了全國輿論的廣泛關(guān)注。其中一個方案是:從天津取水,由黃旗海一庫布齊沙漠一毛烏素沙漠一騰格里沙漠一烏蘭布和沙漠~巴丹吉林沙漠,走河西走廊,經(jīng)疏勒河自流進入羅布泊。此路徑中最高海拔約為1200m,從羅布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到環(huán)境、能源、技術(shù)等多方面的因素。下面我們僅從能量角度來分析這個方案。
取重力加速度g=10m/s2,水的密度。
(1)通過管道提升海水,電能的利用率=60%,將1噸海水提升到海拔1200m,需要耗多少電能?利用水的落差發(fā)電,發(fā)電效率也為=60%,在1000m的落差中1噸水可以發(fā)多少電能?
(2)如果每年調(diào)4×109m3海水入疆,盡管利用落差發(fā)的電可以全部用來提升海水,但還需要額外提供電能。
(i)額外需要的電能可從三峽水電站輸送。已知三峽水電站水庫面積約1.0×109m2,年平均流量Q=5.0×1011m3,水庫水面與發(fā)電機所在位置的平均高度差h=100m,發(fā)電站的發(fā)電效率=60%。求在一年中“引渤入疆”工程額外需要的電能占三峽電站發(fā)電量的比例。

(ii)我國西北地區(qū)風能充足,額外需要的電能也可通過風力發(fā)電來解決。通過風輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風能為可利用風能。取空氣密度=1.25kg/m3。某風力發(fā)電機的發(fā)電效率=40%,其風輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積S=400m2。某地區(qū)風速不低于=l0m/s的時間每年約為5500小時(合2.0×107s)。
求在該地區(qū)最多建多少臺這樣的風力發(fā)電機就能滿足“引渤入疆”工程額外需要的電能?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的兩根足夠長的平行光滑桿ABCD,各穿有質(zhì)量為Mm的小球,兩桿之間的距離為d,兩球用自由長度為d的輕質(zhì)彈簧連接,現(xiàn)從左側(cè)用擋板將M球擋住,再用力把m球向左拉一段距離(在彈性限度以內(nèi))后自靜止釋放,釋放后,下面判斷中正確的是
 
A.在彈簧第一次恢復原長的過程中,兩球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒
B.彈簧第二次恢復原長時,Mm球的速度相等
C.彈簧第一次恢復原長后,繼續(xù)運動的過程中,系統(tǒng)的動量不守恒、機械能守恒
D.釋放m以后的運動過程中,彈簧的最大伸長量總小于運動開始時的彈簧伸長量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在下面列舉的各個實例中,哪些情況機械能是守恒的?
A.跳傘員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落
B.小球作自由落體運動
C.拉著一個物體沿著光滑固定的斜面勻速上升
D.飛行的子彈擊中放在光滑水平桌面上的木塊,子彈機械能守恒

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