【題目】如圖所示，半徑為R=0.4m的光滑半圓軌道AB豎直固定在光滑水平地面上，質(zhì)量為m=1kg的小球以某一速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道，恰能經(jīng)過最高點(diǎn)B水平向左飛出（不計(jì)空氣阻力）；求：

（1）小球從B點(diǎn)飛出時(shí)的速度大��；

（2）小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（3）小球在A點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力。

【答案】（1）2m/s；（2）2m/s；（3）60N

【解析】

（1）小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)B，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求小球從B點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小。

（2）小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小。

（3）在A點(diǎn)，由合力提供向心力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求小球?qū)壍赖膲毫Υ笮　?/span>

（1）因?yàn)樾∏騽偤媚芡ㄟ^最高點(diǎn)B，所以在最高點(diǎn)剛好由重力提供向心力，由牛頓二定律可得：mg=m
解得：

（2）選取A點(diǎn)所在的水平面為零重力勢(shì)能面，小球從A到B的過程中機(jī)械能守恒，則有：

聯(lián)立可得：

在A點(diǎn)，由FN-mg=m
得：FN=6mg
根據(jù)牛頓第三定律知小球在A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋?/span>FN′=FN=6mg=６0N.

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】某學(xué)習(xí)小組用伏安法測(cè)量一未知電阻Rx的阻值，給定器材及規(guī)格為：

電流表A(量程為0～5 mA，內(nèi)阻約為10 Ω)；

電壓表V(量程為0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)；

最大阻值約為100 Ω的滑動(dòng)變阻器；

電源E(電動(dòng)勢(shì)約3 V)；開關(guān)S、導(dǎo)線若干．

（1）由于不知道未知電阻的阻值范圍，先采用如圖甲所示電路試測(cè)，讀得電壓表示數(shù)大約為1.9 V，電流表示數(shù)大約為4 mA，則未知電阻的阻值Rx大約為________ Ω.

（2）經(jīng)分析，該電路測(cè)量誤差較大，需改進(jìn)．請(qǐng)直接在圖甲上改畫：①在不需要的連線上畫“×”表示，②補(bǔ)畫上需要添加的連線________．

（3）該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，閉合開關(guān)后，無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)都不為零，經(jīng)檢查，有一根導(dǎo)線斷開了，它是________。（用代號(hào)表示）

（4）對(duì)改進(jìn)的電路進(jìn)行測(cè)量。閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片處于最_____端（選填“左”、“右”），該小組同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的U-I圖像，得Rx＝________ Ω.(保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從O點(diǎn)引出的兩條射線OP、OQ，在兩射線夾角α＝37的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.25T，邊界上有磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大．A為射線OQ上離O點(diǎn)距離s＝10cm處的一點(diǎn)，大量相同的帶負(fù)電粒子以相同的速率經(jīng)過A點(diǎn)，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場(chǎng)，粒子質(zhì)量m＝3×10－7 kg、電荷量q＝－1×10－2C、速率v＝5×102m/s，不計(jì)粒子重力、粒子間的相互作用，sin37＝0.6．求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

(2)能從射線OP射出磁場(chǎng)的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間t（結(jié)果用含π的代數(shù)式表達(dá)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)使用如圖所示的裝置來驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”。

(1)下面是操作步驟：

a．按圖安裝器材；

b．松開鐵夾，使重物帶動(dòng)紙帶下落；

c．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，使計(jì)時(shí)器開始工作；

d．進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

e．根據(jù)需要，在紙帶上測(cè)量數(shù)據(jù)。

把上述必要的操作步驟按正確的順序排列__________________________。

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，從起始點(diǎn)O開始，將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D……G，

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打F點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度為________m/s（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

(3)如果已知重錘的質(zhì)量為0.50 kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>9.80m/s2。從打O點(diǎn)到打F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為________J，重錘動(dòng)能的增加量為________J（結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，如圖所示兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ．整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)桿中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止．則（　　）

A. 磁場(chǎng)方向豎直向上

B. 磁場(chǎng)方向豎直向下

C. ab所受支持力的大小為mgcosθ

D. ab所受安培力的大小為mgtanθ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于波的干涉、衍射等現(xiàn)象，下列說法正確的是______________

A. 當(dāng)波源與觀測(cè)者相互靠近時(shí)，觀測(cè)者接收到的振動(dòng)頻率大于波源發(fā)出波的頻率

B. 在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距相等的條紋

C. 某人在水面上方觀察水底同位置放置的紅、黃、綠三盞燈時(shí)，看到綠燈距水面最近

D. 照相機(jī)鏡頭前的增透膜、信號(hào)在光導(dǎo)纖維內(nèi)的傳播都是利用了光的全反射原理

E. 電磁波與聲波由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變短，聲波波長(zhǎng)變長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一固定在地面上的足夠長(zhǎng)斜面，傾角為，物體A放在斜面底端擋板處，通過不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體B相連接，B的質(zhì)量，繩繃直時(shí)B離地面有一定高度。在時(shí)刻，無初速度釋放B，由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，若B落地后不反彈，g取，，，則下列說法正確的是　　

A. B下落的加速度大小m/s2

B. A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中，繩的拉力對(duì)A做的功

C. A的質(zhì)量，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D. s內(nèi)物體A克服摩擦力做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】過山車是游樂場(chǎng)中常見的設(shè)施。圖是一種過山車的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑＝2.0 m、＝1.4 m。一個(gè)質(zhì)量為m＝1. 0 kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以＝12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距="6." 0 m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)="0." 2，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求

（1）小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大��；

（2）如果小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少；

（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿足的條件；小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)A的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量m＝1kg的小物塊以初速度v0＝4m/s從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC. O點(diǎn)為圓弧的圓心，θ＝60°，軌道半徑R＝0.8m，圓弧軌道與水平地面上長(zhǎng)為L＝2.4m的粗糙直軌道CD平滑連接．小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，且能原速返回．(重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì))求：

(1) 小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C的過程中，重力做的功WG；

(2) 小物塊第一次經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)，圓弧軌道對(duì)物塊的支持力FN；

(3) 若小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，則小物塊最終停在何處？

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同步練習(xí)冊(cè)答案