【題目】如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動。要求物塊能通過圓形軌道最高點,且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mgg為重力加速度。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

【答案】25R≤h≤5R

【解析】

試題分析:設(shè)物塊在圓形軌道最高點的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得

mgh=2mgR+mv2

物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力N。重力與壓力的合力提供向心力,有mg+N=m

物塊能通過最高點的條件是N≥0

由②③式得V≥

由①④式得h≥25R

按題的需求,N=5mg,由②式得V<

由①⑥式得h≤5R

h的取值范圍是25R≤h≤5R

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】我校陽光體育活動跑操過程如圖所示。環(huán)形跑道由矩形ABCD和兩個半圓BEC、DFA組成。已知AB長L,AD長d。跑操時,學(xué)生均勻地排列在環(huán)形跑道上以相同的方式整齊地跑動。某人用遙控直升機(jī)下懸掛質(zhì)量為m的攝像機(jī)拍攝跑操情況。開始時遙控直升機(jī)懸停在C點正上方。

1小王在跑操前正好站在A點,聽到起跑命令后從靜止開始沿AB方向做勻加速直線運(yùn)動,到達(dá)AB中點時速度達(dá)到v,然后勻速率跑動。求小王跑完一圈所用的時間;

2若遙控直升機(jī)從C點正上方運(yùn)動到D點正上方經(jīng)歷的時間為t,直升飛機(jī)的運(yùn)動視作水平方向的勻加速直線運(yùn)動。在拍攝過程中懸掛攝影機(jī)的輕繩與豎直方向的夾角始終為β,假設(shè)空氣對攝像機(jī)的作用力始終水平。試計算這段時間內(nèi)空氣對攝像機(jī)作用力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的淺色水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運(yùn)送到斜面的頂端。AB距離L=11m,傳送帶始終以v=12m/s勻速順時針運(yùn)行.傳送帶B端靠近傾角θ=37°的斜面底端,斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計的小圓。A、C處各有一個機(jī)器人,A處機(jī)器人每隔t=10s將一個質(zhì)量m=10kg、底部有碳粉的貨物箱(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶A端,貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點時速度恰好為零,C點處機(jī)器人立刻將貨物箱搬走.已知斜面BC的長度s=50m,傳送帶與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ0=055,貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過程中速度大小損失原來的,不計傳送帶輪的大小,g=10m/s2sin37°=06,cos37°=08).求:

1)斜面與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ

2)如果C點處的機(jī)器人操作失誤,未能將第一個到達(dá)C點的貨物箱搬走而造成與第二個貨物箱在斜面上相撞.求兩個貨物箱在斜面上相撞的位置到C點的距離; (本問結(jié)果可以用根式表示)

3)從第一個貨物箱放上傳送帶A端開始計時,在t0=2s的時間內(nèi),貨物箱在傳送帶上留下的痕跡長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓弧形光滑軌道ABC固定在豎直平面內(nèi),O是圓心,OC豎直,OA水平。A點緊靠一足夠長的平臺MN,D點位于A點正上方。如果從D點無初速度釋放一個小球,從A點進(jìn)入圓弧軌道,有可能從C點飛出,做平拋運(yùn)動,落到平臺MN上,不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是(

A.只要D點距A點的高度合適,小球可以落在MN上任意一點

B.在由D點運(yùn)動到A點和由C點運(yùn)動到P點的過程中重力功率都越來越小

C.由D點經(jīng)A.B.C三點到P點的過程中機(jī)械能守恒

D.如果D.A間的距離為h,則小球經(jīng)過圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物體A與物體B置于光滑水平面ab上,bc為半徑為的光滑半圓形軌道,A.B間有一細(xì)繩連接,且有與A.B不連接的被壓縮鎖定的輕彈簧,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。長為的傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,速度為,忽略傳送帶的d端與軌道c點之間的縫隙寬度,物體B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。已知物體A.B可以看成質(zhì)點,質(zhì)量分別為,。解除彈簧的鎖定后,求:

(1)為了使物體B在運(yùn)動中不會從e端離開傳送帶或脫離軌道,解除彈簧鎖定后,B獲得的速度必須滿足的條件;

(2)如果,開始時彈簧的彈性勢能為,解除彈簧鎖定后,A獲得的速度大小為,物體B再次落到水平軌道ab上的位置。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)場是物理學(xué)中的重要概念,除了電場和磁場,還有引力場。物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的,地球附近的引力場叫重力場。仿照電場強(qiáng)度的定義,請你定義重力場強(qiáng)度的大小和方向。

2)電場強(qiáng)度和電勢都是描述電場的物理量,請你在勻強(qiáng)電場中推導(dǎo)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系式。

3)如圖所示,有一水平向右的勻強(qiáng)電場,一帶正電的小球在電場中以速度v0豎直向上拋出,小球始終在電場中運(yùn)動。已知小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,其所受電場力為重力的。求小球在運(yùn)動過程中的最小速度的大小和方向。(已知:sin37°=0.6cos37°=0.8

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【題目】某同學(xué)要測量額定電壓為3V的某圓柱體電阻R的電阻率。

1用游標(biāo)卡尺測量其長度,如圖所示,則其長度L= mm。

2為精確測量R的阻值,該同學(xué)先用如圖所示的指針式多用電表粗測其電阻。他將紅黑表筆分別插入+、-插孔中,將選擇開關(guān)置于×l檔位置,然后將紅、黑表筆短接調(diào)零,此后測阻值時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度如圖甲所示。試問:

①為減小讀數(shù)誤差,該同學(xué)應(yīng)將選擇開關(guān)置于 檔位置。

②再將紅、黑表筆短接,此時發(fā)現(xiàn)指針并未指到右邊的0處,如圖乙所示,那么他該調(diào)節(jié) 直至指針指在0處再繼續(xù)實驗,結(jié)果看到指針指在如圖丙所示位置。

3現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值,實驗室提供了下列可選用的器材:

A.靈敏電流計G量程200A,內(nèi)阻300

B.電流表A量程3A,內(nèi)阻約0.3

C.電壓表V1 量程3V,內(nèi)阻約3k

D.電壓表V2量程l5V,內(nèi)阻約5k

E.滑動變阻器R1最大阻值為10

F.最大阻值為99.99的電阻箱R2

以及電源E 電動勢4V,內(nèi)阻可忽略、電鍵、導(dǎo)線若干為了提高測量精確度并且使電阻R兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大,除電源、電鍵、導(dǎo)線以外還應(yīng)選擇的最恰當(dāng)器材只需填器材前面的字母 。請在右面的方框中畫出你設(shè)計的電路圖。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖,ACB為半徑R=10cm的二分之一圓弧,AB與水平面屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑。已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為,。

i判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色,并說明理由;

ii求兩個亮斑間的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,電阻R2、R3為定值電阻,R1為滑動變阻器,A、B為電容器的兩個極板。當(dāng)滑動變阻器R1處于某位置時,A、B兩板間的帶電油滴靜止不動。則下列說法中正確的是

A僅把R1的觸頭向右滑動時,電流表讀數(shù)減小,油滴向下運(yùn)動

B僅把R1的觸頭向右滑動時,電流表讀數(shù)減小,油滴向上運(yùn)動

C僅把兩極板A、B間距離增大后,油滴向下運(yùn)動,電流表讀數(shù)不變

D僅把兩極板A、B間相對面積減小,油滴向下運(yùn)動,電流表讀數(shù)不變

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同步練習(xí)冊答案