【題目】如圖所示，質(zhì)量分布均勻、半徑為R的光滑半圓形金屬槽，靜止在光滑的水平面上，左邊緊靠豎直墻壁。一質(zhì)量為m的小球從距金屬槽上端R處由靜止下落，恰好與金屬槽左端相切進(jìn)入槽內(nèi)，到達(dá)最低點(diǎn)后向右運(yùn)動(dòng)從金屬槽的右端沖出，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)距金屬槽圓弧最低點(diǎn)的距離為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：

(1)小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對金屬槽的壓力大小；

(2)金屬槽的質(zhì)量。

【答案】（1） 5mg （2）

【解析】（1）小球從靜止到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

，小球剛到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓第二定律的知識(shí)有：，據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)饘賶K的壓力為：

聯(lián)立解得：。

（2）小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)至小球到達(dá)最高點(diǎn)過程，小球和金屬塊水平方向動(dòng)量守恒，選取向右為正方向，則：

設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)距金屬槽圓弧最低點(diǎn)的高度為h．

則有

根據(jù)能量守恒定律有：．

聯(lián)立解得：。

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2t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率為30kW，在水平公路上可以72km/h的最大速率勻速行駛．若保持最大功率不變，當(dāng)速率為54km/h時(shí)，瞬時(shí)加速度為( )

A. 零 B. 0.5m/s2 C. 0.25m/s2 D. 1.0m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”在對接前，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為350 km，“神舟八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為343 km.它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，則(　　)

A. “天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”速度大

B. “天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”周期長

C. “天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”角速度大

D. “天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”加速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列所述的實(shí)例中（均不計(jì)空氣阻力），機(jī)械能守恒的是

A. 小石塊被豎直向上拋出后在空中運(yùn)動(dòng)的過程

B. 小孩沿滑梯勻速下滑的過程

C. 人乘電梯，人隨電梯加速上升的過程

D. 小球用不可伸長的細(xì)線懸掛于一點(diǎn)，在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)的過程

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】歷史上首先正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，推翻“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的物理學(xué)家是

A. 愛因斯坦 B. 牛頓 C. 伽利略 D. 亞里士多德

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在新疆旅游時(shí)，最刺激的莫過于滑沙運(yùn)動(dòng)．如圖所示，某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到斜面底端時(shí)，速度為2v0，設(shè)人下滑時(shí)所受阻力恒定不變，沙坡長度為L，斜面傾角為α，人的質(zhì)量為m，滑沙板質(zhì)量不計(jì)，重力加速度為g.則(　　)

A. 若人在斜面頂端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則人到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為3v0

B. 若人在斜面頂端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則人到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為

C. 人沿沙坡下滑時(shí)所受阻力

D. 人在下滑過程中重力功率的最大值為2mgv0

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為了探究求合力的方法，先用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)線懸吊一個(gè)鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為2.00N；再用兩個(gè)彈簧秤a和b通過兩根細(xì)線互成角度將該鉤碼懸吊，其中a所拉細(xì)線方向水平（如圖1），當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，b的示數(shù)如圖2所示。

（1）b的示數(shù)為__________N，a的拉力為__________N。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

（2）保持a及其拉的細(xì)繩方向不變，將b及其拉的細(xì)繩方向沿逆時(shí)針在圖示平面緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向的過程中，b的示數(shù)___________（選填“變大”“變小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，空間存在著變化的電場和變化的磁場，電場方向水平向右，磁場方向垂直于紙面，而E-t與B-t圖象如圖乙所示。從t=1s開始，從A點(diǎn)處每隔2s射出一相同的重力不計(jì)的帶電粒子，初速為v0。若AB⊥BC，且AB=BC=l，粒子均能在1s內(nèi)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，

求：

（1）E0與B0之比值。

（2）1s射出的粒子和3s射出的粒子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，所經(jīng)歷的時(shí)間t1和t3之比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQ和MN是固定于傾角為30o斜面內(nèi)的平行光滑金屬軌道，軌道足夠長，其電阻可忽略不計(jì)。金屬棒ab、cd放在軌道上，始終與軌道垂直，且接觸良好。金屬棒ab的質(zhì)量為2m、cd的質(zhì)量為m，長度均為L、電阻均為R；兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距，并與軌道形成閉合回路。整個(gè)裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，若鎖定金屬棒ab不動(dòng)，使金屬棒cd在與其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下，沿軌道向上做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g；

（1）試推導(dǎo)論證：金屬棒cd克服安培力做功的功率P安 等于電路獲得的電功率P電；_________

（2）設(shè)金屬棒cd做勻速運(yùn)動(dòng)中的某時(shí)刻t0=0，恒力大小變?yōu)?/span>F′=1.5mg，方向不變，同時(shí)解鎖、靜止釋放金屬棒ab，直到t時(shí)刻金屬棒ab開始做勻速運(yùn)動(dòng)；求：

①t時(shí)刻以后金屬棒ab的熱功率Pab _________；

②0～t時(shí)刻內(nèi)通過金屬棒ab的電量q ________ ；

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