【題目】如圖所示，用細(xì)圓管組成的光滑軌道AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑rR。有一質(zhì)量為m，半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圓管。

(1)若要小球能從C端出來，初速度v0最小需多大？

(2)在小球從C端出來的瞬間，管壁對(duì)小球的壓力大小為，那么小球的初速度應(yīng)為多少？

【答案】(1)v0≥2；(2)或

【解析】

(1)選AB所在平面為參考平面，從A至C的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律

①

在最高點(diǎn)C小球速度滿足

vC≥0 ②

由①②得

(2)小球在C處受重力mg和細(xì)管豎直方向的作用力FN，根據(jù)牛頓第二定律，得

③

由①③解得

④

討論④式可得：
當(dāng)小球受到向下的壓力時(shí)，

解得

當(dāng)小球受到向上的壓力時(shí)，

解得

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】在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，某同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50.0kg。若電梯運(yùn)動(dòng)中的某一段時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)為如圖所示的40.0kg，則在這段時(shí)間內(nèi)（重力加速度為g）（ ）

A. 該同學(xué)所受的重力變小了

B. 電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)

C. 該同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)她的支持力

D. 電梯的加速度大小為0.2g，方向一定豎直向下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，第一次，小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下，到達(dá)底端B的速度為v1，克服摩擦力做功為W1；第二次，同一小球從底端B以v2沖上圓形軌道，恰好能到達(dá)A點(diǎn)，克服摩擦力做功為W2，則

A. v1可能等于v2

B. W1一定小于W2

C. 小球第一次運(yùn)動(dòng)機(jī)械能變大了

D. 小球第一次經(jīng)過圓弧某點(diǎn)C的速率小于它第二次經(jīng)過同一點(diǎn)C的速率

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中�，F(xiàn)使金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過的電荷量為q。下列說法正確的是()

A. 金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)

B. 整個(gè)過程中金屬棒克服安培力做功為

C. 整個(gè)過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的移為

D. 整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在叢林探險(xiǎn)項(xiàng)目中，緩沖索道簡(jiǎn)化模型如圖所示，現(xiàn)在讓質(zhì)量為m的測(cè)試物體(包含掛椅)從O點(diǎn)無初速釋放，OA段可看作傾斜直軌道，AB段為第一緩沖區(qū)域，在AB段作用下到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減小為A點(diǎn)的k倍(k<1)，隨后進(jìn)入第二緩沖區(qū)水平直索道BC段直至停下，已知OA、BC段與測(cè)試物體(包含掛椅)的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，OA段長(zhǎng)為l。傾角為。求測(cè)試物體

(1)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小。

(2)若水平索道足夠長(zhǎng)，在B點(diǎn)后水平索道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(3)由于空間限制和追求刺激，在第一緩沖區(qū)末端B位置安裝撞擊減速裝置，測(cè)試要求在極限情況下撞擊過程中的平均加速度大小不能超過重力加速度g的兩倍，求極限情況下撞擊過程中的減速距離(結(jié)果用符號(hào)表示)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有兩個(gè)靜止的小物塊a和b，其連線與墻垂直；a和b相距l，b與墻之間也相距l；a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同。現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動(dòng)。此后a與b發(fā)生彈性碰撞，但b沒有與墻發(fā)生碰撞。重力加速度大小為g。 求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在光滑的水平地面上，木板AB部分為光滑的四分之一圓弧面，半徑為R=0.3m，木板BC部分為水平面，粗糙且足夠長(zhǎng)。質(zhì)量為m=1kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，最終停止在BC面上D點(diǎn)(D點(diǎn)未標(biāo)注)。若BC面與小滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g=10m/s2，求：

①小滑塊剛滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小；

②BD之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流大小分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上。b點(diǎn)為導(dǎo)線橫截面連線與此垂直平分線的交點(diǎn)，導(dǎo)線中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是（　　）

A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在港珠澳大橋67千米海底道的兩端各建有一個(gè)人工島，兩人工島及隧道路面可簡(jiǎn)化成下圖所示，各部分的長(zhǎng)度己在圖中標(biāo)出，其中傾斜路面與水平路面之間有一小段圓弧連接，重力加速度為。

（1）假設(shè)汽車在傾斜路面上運(yùn)動(dòng)所受阻力和在水平路面上運(yùn)動(dòng)所受的阻力相等。若汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后剛好能夠從左側(cè)傾斜路面向下勻速運(yùn)動(dòng)，求汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)以速度從左側(cè)傾斜路面的最高點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)后，能夠在水平路面上運(yùn)動(dòng)的距離；

（2）已知質(zhì)量為、額定功率為的汽車在水平路面上行駛的最大速度為，若汽車在水平路面上以加速度勻加速啟動(dòng)，求汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（3）已知質(zhì)量為、額定功率為的汽車在圖中右側(cè)傾斜路面上向上行駛的最大速度為，求汽車以額定功率在右側(cè)傾斜路面上向上行駛速度為時(shí)的加速度大小。

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