【題目】如圖甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來。我們把這種情形抽象為圖乙的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，將質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上A點由靜止釋放，小球進入半徑為R的圓軌道下端后沿圓軌道運動。已知小球運動到豎直圓軌道最高點時對軌道的壓力等于小球的重力。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。重力加速度為g。求：

（1）小球運動到豎直圓軌道最高點時的動能大小Ek；

（2）A點離地面的高度h。

【答案】（1）mgR （2）3R

【解析】

（1）小球運動到圓軌道最高點時，由牛頓第二定律得：N+mg＝m

據(jù)題得：N＝mg

可得：v＝

小球運動到豎直圓軌道最高點時的動能大小 Ek＝mv2＝mgR

（2）以最高點所在水平面為參考平面，小球從A到圓軌道最高點的過程，由機械能守恒定律得：

mg（h﹣2R）＝Ek

解得：h＝3R

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一帶負電的粒子在電場中做直線運動的速度圖象如圖所示，在第2s 和第8s時刻分別經(jīng)過M、N兩點，已知運動過程中粒子僅受電場力的作用，則以下判斷正確的是

A．該電場一定是勻強電場

B．M點的電勢低于N點的電勢

C．從M點到N點的過程中，電勢能逐漸增大

D．帶電粒子在M點所受電場力大于在N點所受電場力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】右圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于以n= 4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關(guān)于這些光下列說法正確的是

A. 最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由，n= 4能級躍遷到n= 1能級產(chǎn)生的

B. 頻率最小的光是由n= 2能級躍遷到n= 1能級產(chǎn)生的

C. 這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光

D. 用n= 2能級躍遷到n= 1能級輻射出的光照射逸出功為6.34 e V的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將靜止在P點的原子核置于勻強磁場中（勻強磁場的方向圖中未畫出），能發(fā)生α衰變或β衰變，衰變后沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，得到軌跡圓弧AP和軌跡圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們的半徑RAP與RPB之比為44:1，則

A. 發(fā)生了α衰變，磁場垂直紙面向外，原核電荷數(shù)為90

B. 發(fā)生了α衰變，磁場垂直紙面向里，原核電荷數(shù)為86

C. 發(fā)生了β衰變，磁場垂直紙面向里，原核電荷數(shù)為45

D. 發(fā)生了β衰變，磁場垂直紙面向外，原核電荷數(shù)為43

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角α，導軌電阻不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R。定值電阻的阻值也為R，重力加速度為g，閉合開關(guān)S，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放。

（1）求金屬棒下滑的最大速度va；

（2）金屬棒從靜止開始下滑距離為s0時速度恰好達到最大；

①求該過程通過金屬棒的電量q；

②a.求該過程中金屬棒的生熱Q；

b.試證明該過程中任意時刻金屬棒克服安培力的功率都等于全電路的生熱功率。

（3）金屬棒從靜止開始下滑距離為s0時速度恰好達到最大，求該過程中金屬棒所用的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，變壓器為理想變壓器，副線圈中三個電阻的阻值大小關(guān)系為R1=R2=2r=2Ω，電流表為理想交流電表原線圈輸入正弦式交流電e=110sin100πt(V)，開關(guān)S斷開時，電阻r消耗的電功率為100W。下列說法正確的是

A. 通過電阻r的電流方向每秒鐘變化50次

B. 開關(guān)S閉合前后，電流表的示數(shù)之比為2︰3

C. 開關(guān)S閉合前后，通過電阻R1的電流之比為2︰3

D. 變壓器原副線圈的匝數(shù)之比為11︰3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲,邊長為L的閉合正方形金屬框abcd置于光滑斜面上,CD是斜面的底邊,金屬框電阻為R,在金屬框下方有一矩形勻強磁場區(qū)域MNN′M′,磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于斜面向下ab∥MN∥CD。現(xiàn)給金屬框施加一平行于MM′且斜面的力F,使金屬框沿斜面向下從靜止開始始終以恒定的加速度做勻加速直線運動。圖乙為金屬框在斜面上運動的過程中F隨時間t的變化圖像。則

A. 磁場的寬度為

B. 金屬框的cd邊剛好進入磁場時受到的安培力大小為

C. 金屬框進入磁場的過程中,重力勢能的減小量小于框產(chǎn)生的焦耳熱與增加的動能之和

D. 金屬框穿出磁場的過程中,重力勢能的減小量大于框產(chǎn)生的焦耳熱與增加的動能之和

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【題目】某同學利用電壓表和電阻箱測定一種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻（電動勢E約為9 V，內(nèi)阻r約為40 Ω）。已知該電池允許輸出的最大電流為100 mA。該同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，圖中電壓表的內(nèi)阻約為3 kΩ，R為電阻箱，阻值范圍0～9999 Ω，R0是定值電阻，阻值為100 Ω。

（1）根據(jù)圖甲，在虛線框中畫出該實驗的電路圖________

（2）該同學完成電路的連接后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，其中電壓表的某一次偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，其示數(shù)為_________V。

（3）改變電阻箱的阻值，讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U，取得多組數(shù)據(jù)，作出如圖丙所示的圖線，則根據(jù)該同學所作出的圖線可求得該電池的電動勢E＝_________V，內(nèi)阻r＝_________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（4）用該電路測電動勢，真實值和測量值的關(guān)系E真_________E測。（填“大于”“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個厚度不計橫截面積為S、質(zhì)量為M的汽缸豎直放置，汽缸內(nèi)有質(zhì)量為m的活塞，活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣，汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，細線的一端固定在活塞上，另一端固定在天花板上，汽缸和活塞靜止不動，此時活塞到汽缸底部的距離為d，現(xiàn)已知大氣壓是p0，氣體的溫度是T0，不計空氣的阻力。

(1)若把細線剪斷，保持氣體的溫度不變，求活塞到汽缸底部的距離；

(2)若不把細線剪斷，改變氣體的溫度也能讓活塞到汽缸底部的距離與(i)中相同，則氣體的溫度是多少?

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