【題目】如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑固定軌道，AB是半徑為R的圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍。取g。

（1）求H的大小。

（2）試討論小球能否到達(dá)O點(diǎn)，并說明理由。

（3）求小球再次落到軌道上的速度大小。

【答案】（1）10m；（2）由能到達(dá)O點(diǎn)；（3）。

【解析】

（1）設(shè)小球通過D點(diǎn)的速度為v，則有：

小球從P點(diǎn)落下直到沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，有：

可得高度

（2）設(shè)小球能夠沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的最小速度為，有：

小球至少應(yīng)從Hm高處落下

解得

由，小球可以通過BDO軌道的O點(diǎn)。

（3）小球由H落下通過O點(diǎn)的速度為

小球通過O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)時(shí)間t落到AB圓弧軌道上，有：

且

可解得時(shí)間

（另解舍棄）

落到軌道上的速度大小

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】關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是　　

A. 由可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比

B. 由知，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度l、電阻率成正比，與橫截面積S成反比

C. 將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一

D. 將一根電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來2倍，則電阻絲的電阻變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、帶電量為 +q的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上M點(diǎn)進(jìn)入電磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開電磁場(chǎng)，MN之間的距離為L，小球過M 點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角為θ。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；

（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大�。�

（3）現(xiàn)使x軸下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)消失，x軸下方只有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)整為多大時(shí)能使小球也經(jīng)過N點(diǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩邊界MN、PQ相互平行，相距為L，MN左側(cè)存在平行邊界沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，PQ右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域足夠大，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從與邊界MN距離為2L的O點(diǎn)，以方向垂直于邊界M、大小為的初速度向右運(yùn)動(dòng)，粒子飛出電場(chǎng)時(shí)速度方向與MN的夾角為45°，粒子還能回到O點(diǎn)，忽略粒子的重力，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E；

（2）粒子回到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；

（3）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從O點(diǎn)出發(fā)回到O點(diǎn)的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)量為m的小物塊靜置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，小物塊的加速度a隨其運(yùn)動(dòng)距離x的變化規(guī)律如圖所示．已知小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在小物塊運(yùn)動(dòng)0～2L的過程中，下列說法正確的是

A.小物塊在0～L內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，L～2L內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)

B.小物塊運(yùn)動(dòng)至2L處的速度為

C.整個(gè)過程中水平外力做功為

D.小物塊從L處運(yùn)動(dòng)至2L處所用的時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向均向下的恒定電流。則

A. 金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

B. 金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

C. 金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

D. 金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】近年來，京津冀地區(qū)加大了對(duì)大氣污染治理工作的力度，空氣質(zhì)量進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，2018年北京地區(qū)空氣質(zhì)量為優(yōu)良的天數(shù)達(dá)到了227天．空氣中的污染顆�？捎蔑w行時(shí)間質(zhì)譜儀來研究．質(zhì)譜儀通過測(cè)量帶電粒子的飛行時(shí)間，可以得到粒子的比荷，從而進(jìn)一步研究污染顆粒的特性．

某種型號(hào)的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示：主要由脈沖閥，激光器，、兩平行極板間的加速電場(chǎng)，、間的無場(chǎng)漂移區(qū)（該區(qū)域不存在電場(chǎng)）以及緊鄰無場(chǎng)漂移區(qū)的探測(cè)器組成，探測(cè)器可以接收和觀察帶電粒子．板上的小孔與板上小孔的連線垂直于、兩板．已知、兩板間距為、電壓為；、間的無場(chǎng)漂移區(qū)的長(zhǎng)度為．

測(cè)量時(shí)，儀器內(nèi)部處于真空狀態(tài)，脈沖閥釋放微量氣體，經(jīng)激光照射，氣體微粒成為帶電粒子，帶電粒子從板上的小孔進(jìn)入電場(chǎng)，從板上小孔射出，沿方向進(jìn)入無場(chǎng)漂移區(qū)，然后到達(dá)探測(cè)器．忽略帶電粒子進(jìn)入板時(shí)的速度，不計(jì)粒子所受重力和粒子間的相互作用．

（1）試定性描述從小孔到達(dá)探測(cè)器的過程中，帶電粒子的速度變化情況；

（2）若某帶電粒子從小孔到達(dá)探測(cè)器的總飛行時(shí)間為，求該粒子的比荷；

（3）增大帶電粒子在質(zhì)譜儀中的飛行時(shí)間，可以提高測(cè)量粒子比荷的準(zhǔn)確程度．為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度，在、兩板間電壓不變的情況下，請(qǐng)根據(jù)儀器的工作原理，提出一個(gè)改進(jìn)儀器結(jié)構(gòu)的合理設(shè)想．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB部分為粗糙的四分之一圓弧軌道，半徑為R，A點(diǎn)與圓心O等高。一質(zhì)量為m的小物體自軌道A點(diǎn)以大小不變的速度v沿軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，取小物體在A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，且此時(shí)的重力勢(shì)能為零，重力加速度為g，則在此過程中（ ）

A.小物體到達(dá)圓弧底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為0

B.重力做的功大于小物體克服摩擦力做的功

C.t時(shí)刻小物體的重力勢(shì)能為

D.t時(shí)刻小物體的機(jī)械能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖矩形區(qū)域abcd為有界勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，bd對(duì)角線為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分界線，且與bc邊夾角為600，bc=5m，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=6.0×104N/C。在bc邊界上P點(diǎn)有一放射源在紙面所在平面內(nèi)向磁場(chǎng)中的個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m=1.0×10-20kg、電荷量為q=1.0×10-12C的正電粒子，bP=。已知射入電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為。求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度及粒子的速度大�。�

（2）射入電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間及此粒子射出電場(chǎng)的位置

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