【題目】如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧槽固定在小車(chē)上，槽兩端等高。有一質(zhì)量為m的小球在圈弧槽中最低點(diǎn)相對(duì)圓弧槽靜止，小球和小車(chē)起以大小為的速度沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)遇到障礙物時(shí)突然停止不動(dòng)。小球可視為質(zhì)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重加速度為g，求：

小車(chē)停止瞬間，小球?qū)A弧槽最低點(diǎn)的壓力大��；

小車(chē)停止后，小球相對(duì)圓弧槽最低點(diǎn)上升的最大高度可能值。

【答案】(1) (2)和

【解析】

(1)小車(chē)停止瞬間，小球以速度沿圓弧槽做圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)在圓弧槽最低點(diǎn)小球所受支持力大小為，則由向心力公式有
解得
由牛頓第三定律知，此時(shí)小球?qū)A弧槽最低點(diǎn)的壓力大小為

(2)小車(chē)停下后，由于慣性，小球?qū)⒁运俣?/span>沿圓弧槽軌道向上滑動(dòng)。若不夠大，小球?qū)⒒怀鰣A弧槽，設(shè)此時(shí)小球上升的高度為h，則由機(jī)械能守恒定律有
求出
若足夠大，小球?qū)?huì)從圓弧槽右邊緣沿切線方向飛出，如圖所示。設(shè)飛出的速度大小為v，則有

由題意知
飛出圓弧槽后，在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，初速度大小為：設(shè)小球豎直上升高度達(dá)到最高點(diǎn)，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：所以，此時(shí)小球相對(duì)圓弧槽最底點(diǎn)上升的高度為：聯(lián)立以上方程解出：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】總質(zhì)量為80 kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500 m的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過(guò)2 s拉開(kāi)繩索開(kāi)啟降落傘，圖所示是跳傘過(guò)程中的v－t圖象，試根據(jù)圖象求：(g取10 m/s2)

（1）t＝1 s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度和所受阻力的大��；（圖像過(guò)（2、14）這個(gè)點(diǎn)）

（2）估算14 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度及克服阻力做的功．（阻力做功的答案保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為1kg的兩個(gè)物體A、B放在水平地面上相距9m，它們與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0．2．現(xiàn)使它們分別以大小vA=6m/s和vB=2m/s的初速度同時(shí)相向滑行，不計(jì)物體的大小，取g=10m/s2．則（ ）

A. 它們經(jīng)過(guò)2s相遇

B. 它們經(jīng)過(guò)4s相遇

C. 它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)8m 處相遇

D. 它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)5m處相遇

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年9月13日，蘋(píng)果在喬布斯劇院正式發(fā)布旗下三款iPhone新機(jī)型，除了常規(guī)的硬件升級(jí)外，三款iPhone還支持快充和無(wú)線充電。圖甲為興趣小組制作的無(wú)線充電裝置中的受電線圈示意圖，已知線圈匝數(shù)n=100、電阻r=1Ω、橫截面積S=1.5×10-3m2，外接電阻R=7Ω。線圈處在平行于線圈軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，則

A. 在t=0.01s時(shí)通過(guò)R的電流發(fā)生改變

B. 在t=0.01s時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=0.6V

C. 在0~0.02內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量q=1.5×10-3C

D. 在0.02~0.03s內(nèi)R產(chǎn)生的焦耳熱為Q=1.8×10-3J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理，其主要步驟如下：

一端系有滑塊固定有一與長(zhǎng)木板垂直的窄片的細(xì)繩，通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，懸掛一鉤碼，用墊塊將長(zhǎng)木板的右端墊起，調(diào)整墊塊以改變長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊時(shí)，滑塊會(huì)沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿長(zhǎng)木板下滑，記下A、B兩個(gè)光電門(mén)的遮光時(shí)間、

用天平分別測(cè)出滑塊和鉤碼的質(zhì)量M、m，用直尺測(cè)量A、B間的距離窄片的寬度d為已知

請(qǐng)回答下列問(wèn)題重力加速度大小為

根據(jù)______判斷滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

滑塊沿長(zhǎng)木板下滑過(guò)程中所受的合外力大小為______。

實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的表達(dá)式為______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線表示某電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，其對(duì)應(yīng)的電勢(shì)，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等．一不計(jì)重力的帶電的粒子從右側(cè)垂直等勢(shì)面向左進(jìn)人電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面分別交于、、三點(diǎn)，則可以判斷（ ）

A. 該帶電粒子帶負(fù)電

B. 該區(qū)域可能是點(diǎn)電荷和無(wú)限大金屬平板形成的電場(chǎng)

C. 等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)處處相等

D. 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和等勢(shì)面也可能垂直

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體，在不同參考系觀察時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　）

A. 運(yùn)動(dòng)速度大小可能不同 B. 運(yùn)動(dòng)方向可能不同

C. 在某參考系其運(yùn)動(dòng)軌跡可能為直線，而在另一參考系則可能為曲線 D. 運(yùn)動(dòng)的加速度一定相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，小物塊從半球形碗的碗口下滑到碗底的過(guò)程中，如果小物塊的速度大小始終不變，則(　　)

A. 小物塊的加速度大小始終不變

B. 碗對(duì)小物塊的支持力大小始終不變

C. 碗對(duì)小物塊的摩擦力大小始終不變

D. 小物塊所受的合力大小始終不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝0.6 kg的物體，靜止于水平面上，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m＝0.3 kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2 m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2 N．現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)角速度ω在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10 m/s2)

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