【題目】如圖所示，一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn)，且兩者固定不動(dòng)。一長(zhǎng)L為0.8 m的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量為0.2 kg的小球。當(dāng)小球在豎直方向靜止時(shí)，球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱恪，F(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無(wú)初速釋放。當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩恰好被拉斷，此時(shí)小球恰好與放在桌面上的質(zhì)量為0.8 kg的小球正碰，碰后以2 m/s的速度彈回， 將沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)。兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，取g=10 m/s2。求：

（1）細(xì)繩所能承受的最大拉力為多大？

（2）在半圓形軌道最低點(diǎn)C點(diǎn)的速度為多大？

（3）為了保證在半圓形軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，試討論半圓形軌道的半徑R應(yīng)該滿(mǎn)足的條件。

【答案】（1）6N（2）1．5 m/s（3）R≤0．045 m或R≥0．1125m

【解析】試題分析：（1）設(shè)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)速度為v0，由機(jī)械能守恒定律，得：

解得：

小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律，得：

解得： =6N

（2）與碰撞，動(dòng)量守恒，設(shè)、碰后的速度分別為v1、v2，選向右的方向?yàn)檎较�，則

解得：v2=1．5 m/s

（3） ①若小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn)，由牛頓第二定律，得：

在CD軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由機(jī)械能守恒定律，得：

解得：R1=0．045 m．

②若小球恰好到達(dá)圓軌道與圓心等高處速度減為0，則有：

解得：R2=0．1125m

綜上：R應(yīng)該滿(mǎn)足R≤0．045 m或R≥0．1125m

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】關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 物體通過(guò)的路程不同，但位移可能相同

B. 物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程就是位移

C. 物體的位移為零，說(shuō)明物體沒(méi)有運(yùn)動(dòng)

D. 物體通過(guò)的路程就是位移的大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B恰位于滑道的末端O點(diǎn)。A與B碰撞時(shí)間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在OM段A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：

(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大��；

(2)彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢(shì)能Ep(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明選擇一條較為滿(mǎn)意的紙帶，如圖甲所示．他舍棄前面密集的點(diǎn)，以O(shè)為起點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C……，測(cè)出O到A、B、C……的距離分別為h1、h2、h3……．電源的頻率為f．

（1）為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是__________．

A．選用鐵質(zhì)重錘

B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上

C．釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直

D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直

（2）打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB為 ____________．

（3）小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫(huà)出的v2-h圖像如圖乙所示．圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______．

（4）另有四位同學(xué)在圖乙的基礎(chǔ)上，畫(huà)出沒(méi)有阻力時(shí)的v2-h圖線，并與其比較，其中正確的是_____．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電磁污染的說(shuō)法，不正確的是( )
A.電磁污染主要是指電磁輻射
B.電磁輻射會(huì)干擾其他儀器的正常工作
C.電磁輻射對(duì)人體和動(dòng)物都有危害
D.頻率越高的電磁波，電磁輻射的危害就越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g．現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則：

A. 當(dāng)F＜2μmg時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止

B. 當(dāng)時(shí)，A的加速度為

C. 當(dāng)F＞3μmg時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)

D. 無(wú)論F為何值，B的加速度不會(huì)超過(guò)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2016年10月19日凌晨，“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功，假設(shè)“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室與“神舟十一號(hào)”飛船都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接。下列措施可行的是( )

A. 飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近實(shí)現(xiàn)對(duì)接

B. 使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接

C. 假設(shè)兩者對(duì)接后在同一軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在一段時(shí)間△t內(nèi)（△t→0）速度變化△v的方向與軌道半徑垂直

D. 假設(shè)兩者對(duì)接后在同一軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在一段時(shí)間△t內(nèi)（△t→0）速度變化△v的方向由地球球心指向飛船

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為3m/s2，那么任意１秒時(shí)間內(nèi)( )

A. 物體的末速度一定等于初速度的3倍

B. 物體的末速度一定比初速度大3m／s

C. 第5s的初速度一定比第4 s的末速度大3m／s

D. 第5s的初速度一定比第4s的初速度大3m／s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列情況中的運(yùn)動(dòng)物體，能被看成質(zhì)點(diǎn)的是（　�。�

A. 研究一輛大巴車(chē)通過(guò)學(xué)校校門(mén)所用的時(shí)間

B. 研究乒乓球奧運(yùn)冠軍馬龍打出的弧旋球

C. 計(jì)算成渝高鐵從重慶到成都的運(yùn)行時(shí)間

D. 體操運(yùn)動(dòng)員完成各種優(yōu)美的動(dòng)作

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