（15分）在半徑為R=12000km的某星球表面， 宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。豎直面內(nèi)的光滑軌道有軌道AB和圓軌道BC組成，將質(zhì)量為m=0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)是對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求：

（1）圓軌道的半徑；
（2）該星球表面的重力加速度大�。�
（3）該星球的第一宇宙速度。

（1）0.4m     (2)12m/s2  (3)  

解析試題分析：
（1）小球過(guò)C點(diǎn)時(shí)滿足     
又根據(jù)
由以上得：
由圖可知：H1=1.0m時(shí)F1=0；
代入可得軌道半徑r="0.4m"
（2）當(dāng)H2=2.0m時(shí)，F(xiàn)2="6N"
代入可得g=12m/s2
（3）據(jù)
可得
考點(diǎn)：本題考查了向心力公式、動(dòng)能定理等內(nèi)容。

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：計(jì)算題

如圖所示，豎直固定放置的光滑絕緣桿上O點(diǎn)套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán)。在桿的左側(cè)固定一個(gè)帶電量為+Q的點(diǎn)電荷，桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形。已知Oa之間距離為h1，ab之間距離為h2，靜電常量為k�，F(xiàn)使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放，若通過(guò)a點(diǎn)的速率為。

試求：
（1）小環(huán)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的壓力大小及方向；（2）小環(huán)通過(guò)b點(diǎn)的速率。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（13分）如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)區(qū)(初速度不計(jì))加速后，再通過(guò)狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，離子最終到達(dá)MN上的H點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)，測(cè)得G、H間的距離為d，粒子的重力可忽略不計(jì)。試求：
  
（1）該粒子的比荷
（2）若偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為半徑為的圓形區(qū)域，且與MN相切于G點(diǎn)，如圖乙所示，其它條件不變，仍保證上述粒子從G點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最終仍然到達(dá)MN上的H點(diǎn)，則圓形區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與B之比為多少?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在一個(gè)大小為V/m，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)小物塊，質(zhì)量為80g，帶正電荷，與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，在水平軌道的末端處，連接一個(gè)光滑的半圓形軌道，半徑為40cm，取10m/s2，求：

（1）若小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個(gè)位置釋放？
（2）如果在第（1）問(wèn)的位置釋放小物塊，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到（軌道中點(diǎn)）點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖乙，一質(zhì)量為m的平板車(chē)左端放有質(zhì)量為M的小滑塊，滑塊與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。開(kāi)始時(shí)，平板車(chē)和滑塊共同以速度v0沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，并與豎直墻壁發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)間極短，且碰撞后平板車(chē)速度大小保持不變，但方向與原來(lái)相反。平板車(chē)足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)滑出平板車(chē)右端，重力加速度為g。求：

①平板車(chē)第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時(shí)兩者的共同速度；
②平板車(chē)第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時(shí)，平板車(chē)右端距墻壁的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（19分）如圖所示，以A、B和C、D為斷點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點(diǎn)，一物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A點(diǎn)沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B點(diǎn)滑上滑板，滑板運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長(zhǎng)l=6.5R,板右端到C點(diǎn)的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值，E點(diǎn)距A點(diǎn)的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度g已知。

(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度大��；
(2)求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓軌道的壓力；
(3)試討論物塊從滑上滑板到離開(kāi)右端的過(guò)程中，克服摩擦力做的功與L的關(guān)系.并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖，水平地面上，質(zhì)量為4m的凹槽被一特殊裝置鎖定處于靜止?fàn)顟B(tài)，凹槽內(nèi)質(zhì)量為m的小木塊壓縮輕質(zhì)彈簧后用細(xì)線固定（彈簧與小木塊不粘連），此時(shí)小木塊距離凹槽右側(cè)為x；現(xiàn)細(xì)線被燒斷，木塊被彈簧彈出后與凹槽碰撞并粘連，同時(shí)裝置鎖定解除；此后木塊與凹槽一起向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得凹槽在地面上移動(dòng)的距離為s；設(shè)凹槽與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，凹槽內(nèi)表面與木塊的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ2，重力加速度為g，求：

（1）木塊與凹槽碰撞后瞬間的共同速度大小v；
（2）細(xì)線被燒斷前彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（本題8分）如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.2 m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半徑為r＝0.4 m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過(guò)．在左端豎直墻上固定一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：
 
(1)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度；
(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角，勁度系數(shù)的輕質(zhì)光滑彈簧平行于傳送帶放置，下端固定在水平地面上，另一端自由狀態(tài)時(shí)位于Q點(diǎn)。小滑塊質(zhì)量，放置于傳送帶P點(diǎn)，滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。 已知傳送帶足夠長(zhǎng)，最大靜摩擦力可認(rèn)為和滑動(dòng)摩擦力相等， 整個(gè)過(guò)程中小滑塊未脫離傳送帶，彈簧處于彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能，x為彈簧的形變量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）

(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，將小滑塊無(wú)初速放在P點(diǎn)，PQ距離，求小物塊滑行的最大距離；
(2)若傳送帶以速度逆時(shí)針傳動(dòng)，將小滑塊無(wú)初速放在P點(diǎn)， PQ距離，求小物塊滑行的最大距離。

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同步練習(xí)冊(cè)答案