【題目】如圖所示，為放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置�；売伤牟糠执旨�(xì)均勻的金屬桿組成，其中傾斜直軌AB與水平直軌CD長均為，小環(huán)與兩段直軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=1/3。圓弧形軌道APD和BQC均光滑，BQC的半徑為，APD的半徑為，AB、CD與兩圓弧形軌道相切，O2A、O1B與豎直方向的夾角均為θ =37°.現(xiàn)有一質(zhì)量為的小環(huán)穿在滑軌上，以某一初速度從B點(diǎn)開始沿AB向上運(yùn)動，并恰能通過滑軌最高點(diǎn)，經(jīng)過軌道連接處均無能量損失。g取10m/s2，，，，，，.求：

（1）小球從B點(diǎn)出發(fā)的初速度v0；

（2）小球第一次到達(dá)圓弧C點(diǎn)時對軌道的壓力；

（3）小球最后停在何處.

【答案】（1） （2） （3）距C點(diǎn)處

【解析】

（1）要使小球恰能通過大圓弧的最高點(diǎn)，則需滿足：

代入數(shù)據(jù)，解得

（2）小球第一次到軌道上C點(diǎn)時：

代入 解得

由牛頓第三定律得：對軌道的壓力

（3）由第一問分析可知，小球再次到達(dá)B點(diǎn)時還有動能，設(shè)小球沿AB向上運(yùn)動的位移為s

則有：

代入解得

小球繼續(xù)向下運(yùn)動，到B點(diǎn)時的動能為

代入解得

因，故小球無法繼續(xù)上升到B點(diǎn)，滑到BQC某處后開始下滑，之后受摩擦力作用，小球最終停在CD上的某點(diǎn)。

由動能定理：

解得： 即小球最后停在C點(diǎn)左側(cè)距C點(diǎn)處.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為的小車靜止于光滑水平面上，小車的上表面由光滑的圓弧和光滑平面組成，弧半徑為，車的右端固定有一不計質(zhì)量的彈簧，如圖所示�，F(xiàn)有一質(zhì)量為的滑塊從圓弧最高處無初速下滑，與彈簧相接觸不栓接并壓縮彈簧。重力加速度求：彈簧具有的最大的彈性勢能和當(dāng)滑塊與彈簧分離時小車的速度( )

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國航天事業(yè)取得了舉世矚目的成績，于2016年1月啟動了火星探測計劃�；鹦琴|(zhì)量比地球質(zhì)量小，假設(shè)將來人類登上火星考察后，乘坐宇宙飛船離開火星時，經(jīng)歷了如圖所示的變軌過程：先將衛(wèi)星發(fā)射至圓形軌道Ⅰ，穩(wěn)定后經(jīng)短時點(diǎn)火使其沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行，穩(wěn)定后經(jīng)再次短時點(diǎn)火使其沿橢圓軌道Ⅲ運(yùn)行，軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相切于P點(diǎn)，Q為軌道Ⅱ上離火星最遠(yuǎn)的點(diǎn)（如圖）。則當(dāng)飛船正常運(yùn)行時，下列說法正確的是：

A.飛船以相同的軌道半徑繞火星和繞地球運(yùn)動，其周期相同

B.飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度

C.飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時，經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度大小

D.飛船在軌道Ⅲ上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)推一物塊沿水平面做直線運(yùn)動。設(shè)物塊在這條直線上運(yùn)動的速度大小為v，到某參考點(diǎn)的距離為x，物塊運(yùn)動的圖像如圖所示，圖線是一條過原點(diǎn)的傾斜直線。關(guān)于該物塊的運(yùn)動，下列說法正確的是

A. 該物塊運(yùn)動到處時的速度大小為

B. 該物塊做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為

C. 該物塊處運(yùn)動到處所用的時間為

D. 該物塊從處運(yùn)動到處所用的時間為3s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況，下列描述正確的是（　�。�

A. t＝1.5s時，質(zhì)點(diǎn)正沿x軸正方向運(yùn)動

B. t＝1.5s時，質(zhì)點(diǎn)的位移方向?yàn)閤軸負(fù)方向

C. t＝2s時，質(zhì)點(diǎn)的速度為零

D. t＝2s時，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲的裝置研究自由落體運(yùn)動規(guī)律。已知打點(diǎn)計時器的工作頻率為50Hz。

①電磁打點(diǎn)計時器必須接________（填“220V交流”、“4-6V交流”或“4-6V直流”）電源，

②部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶。

B.接通電源，待打點(diǎn)計時器工作穩(wěn)定后放開重錘。

C.扶著重錘�？吭诖螯c(diǎn)計時器附近，重錘與紙帶相連。

D.把打點(diǎn)計時器固定在夾板上，讓紙帶穿過限位孔。

上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：______（填寫字母）。

③圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間還有4個記錄點(diǎn)未畫出，則相鄰兩計數(shù)點(diǎn)的時間間隔T=__s。

④計數(shù)點(diǎn)C對應(yīng)的瞬時速度大小為vc= ______m/s。

⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)計算重錘的加速度大小g=______（本小題計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素注入人體，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對γ光子，被探測器采集后，經(jīng)計算機(jī)處理產(chǎn)生清晰圖像，則根據(jù)PET原理，判斷下列表述正確的是（ ）

A. 在人體內(nèi)衰變的方程是

B. 正、負(fù)電子湮滅的方程是

C. 在PET中，主要用途是作為示蹤原子

D. 在PET中，主要用途是參與人體的新陳代謝

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“測勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．一小車放在水平長木板上，左側(cè)拴有一細(xì)軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，小車右側(cè)與穿過電火花計時器的紙帶相連，在重物牽引下，小車在木板上向左運(yùn)動．下圖給出了電火花計時器在紙帶上打出的一些計數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒畫出，電火花計時器所用的交流電頻率為50Hz．

（1）下列操作中正確的有________（填選項(xiàng)代號）

A．在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計時器

B．打點(diǎn)計時器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端

C．應(yīng)先接通電源，后釋放小車

D．電火花計時器應(yīng)使用低壓交流電源

（2）根據(jù)紙帶（圖乙）可以計算各點(diǎn)的瞬時速度及小車加速度，現(xiàn)計算第2點(diǎn)的瞬時速度=______m/s，小車的加速度為=_________m/s2．（結(jié)果均取三位有效數(shù)字）

（3）另一同學(xué)利用如圖丙所示的裝置測定導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動的加速度，滑塊上安裝了寬度為d的遮光板．滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門A、B，配套的數(shù)字毫秒計（圖中未畫出）記錄了遮光板通過第一個光電門A的時間為，則滑塊通過第一個光電門的速度表達(dá)式為=________．若已知滑塊通過兩光電門速度分別為、，兩個光電門A、B間距離為L，則滑塊的加速度表達(dá)式為=________．（用題中字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在下圖中， A、B、C三個物體的質(zhì)量分別為、和。A與桌面之間，A與C之間的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)物體C不放在A上時，B剛好拉著A勻速運(yùn)動；當(dāng)將C放在A上時，要使A、C相對靜止向右勻速運(yùn)動，求

(1)B的質(zhì)量需要增加多少？

(2)A、C相對靜止向右勻速運(yùn)動時A對C的摩擦力大��？

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