【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓形軌道，外圓ABCD光滑，內(nèi)圓的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一質(zhì)量m=0.2kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A處以初速度v0向右運(yùn)動，球的直徑略小于兩圓間距，球運(yùn)動的軌道半徑R=0.2m，取g=10m/s2。

（1）若要使小球始終緊貼著外圓做完整的圓周運(yùn)動，初速度v0至少為多少？

（2）若v0=3m/s，經(jīng)過一段時間小球到達(dá)最高點(diǎn)，內(nèi)軌道對小球的支持力FC=2N，則小球在這段時間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少？

（3）若v0=3.1m/s，經(jīng)過足夠長的時間后，小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時受到的支持力為多少？小球在整個運(yùn)動過程中減少的機(jī)械能是多少？（保留三位有效數(shù)字）

【答案】（1）（2）0.1J（3）6N；0.56J

【解析】

（1）在最高點(diǎn)重力恰好充當(dāng)向心力

從到機(jī)械能守恒

解得

（2）最高點(diǎn)

從A到C用動能定理

得

（3）由于，在上半圓周運(yùn)動過程的某階段，小球?qū)?nèi)圓軌道間有彈力，由于摩擦作用，機(jī)械能將減小。經(jīng)足夠長時間后，小球?qū)H在半圓軌道內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。設(shè)此時小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度為，受到的支持力為

得

整個運(yùn)動過程中小球減小的機(jī)械能

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】下雪天，卡車在筆直的高速公路上勻速行駛．司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方停著一輛故障車，他將剎車踩到底，車輪被抱死，但卡車仍向前滑行，并撞上故障車，且推著它共同滑行了一段距離l后停下．事故發(fā)生后，經(jīng)測量，卡車剎車時與故障車距離為L，撞車后共同滑行的距離．假定兩車輪胎與雪地之間的動摩擦因數(shù)相同．已知卡車質(zhì)量M為故障車質(zhì)量m的4倍．

(1)設(shè)卡車與故障車相撞前的速度為v1兩車相撞后的速度變?yōu)?/span>v2，求

(2)卡車司機(jī)至少在距故障車多遠(yuǎn)處采取同樣的緊急剎車措施，事故就能免于發(fā)生．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的A→B→C→A三個變化過程，其中TA＝200K，在C→A的過程中氣體對外做功100J，同時吸熱250J，已知?dú)怏w的內(nèi)能與溫度成正比。下列說法正確的是（　�。�

A.在C狀態(tài)時溫度TC＝100K且內(nèi)能為150J

B.在C→A的過程中，氣體內(nèi)能增加了350J

C.在A→B的過程中，氣體吸收熱量為150J

D.在B→C的過程中，氣體放熱150J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用力傳感器研究“加速度與合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

(1)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法，錯誤的是________．

A．做實(shí)驗(yàn)之前必須平衡摩擦力

B．小車的質(zhì)量必須比所掛鉤碼的質(zhì)量大得多

C．應(yīng)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平行

D．為了實(shí)驗(yàn)安全，打點(diǎn)計時器接直流電源

(2)從實(shí)驗(yàn)中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測量計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計時器每間隔0.02 s打一個點(diǎn)．

從圖可知A、B兩點(diǎn)間的距離s1＝________cm；該小車的加速度a＝________m/s2(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)，實(shí)驗(yàn)中紙帶的________(填“左”或“右”)端與小車相連接．

(3)利用測得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了圖乙所示的a－F圖象．

①圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是______________________________________________________________．

②小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時，將輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，彈簧下端掛一個小盤，在小盤中增添砝碼，改變彈簧的彈力，通過旁邊豎直放置的刻度尺可以讀出彈簧末端指針的位置x，實(shí)驗(yàn)得到了彈簧指針位置x與小盤中砝碼質(zhì)量m的圖象如圖所示，取g=10m/s2．回答下列問題．

（1）某次測量如圖甲所示，指針指示的刻度值為______________cm（刻度尺單位為：cm）．

（2）從圖乙可求得該彈簧的勁度系數(shù)為________________N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）另一同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時有下列做法，其中錯誤的是____________．

A．刻度尺零刻度未與彈簧上端對齊

B．實(shí)驗(yàn)中未考慮小盤的重力

C．讀取指針指示的刻度值時，選擇彈簧指針上下運(yùn)動最快的位置讀取

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的氣缸放置在水平面上，其橫截面積S＝40cm2，內(nèi)壁光滑，固定的卡口A、B與缸底的距離L＝1m，厚度不計。質(zhì)量為m＝10kg的活塞在氣缸內(nèi)封閉了一段長為2L、溫度為T0＝320K的理想氣體�，F(xiàn)緩慢調(diào)整氣缸開口至豎直向上，取重力加速度g＝10m/s2，大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa。

（1）求穩(wěn)定時缸內(nèi)氣體高度；

（2）當(dāng)環(huán)境溫度緩慢降低至T1＝100K時，至少要用多大的力才可以拉動活塞。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年9月29日，中國女排在日本大阪奪得2019年女排世界杯冠軍。這是她們隊(duì)史上的世界杯第5冠。比賽中主攻手朱婷凌厲扣殺給觀眾留下了深刻的印象。在她某次發(fā)球時一位攝影愛好者從側(cè)面給她拍了張全身照，朱婷的實(shí)際身高為1.98m，相機(jī)的曝光時間為1/120秒，在照片上朱婷身高5.00cm，排球在照片上留下了0. 50cm的徑跡，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出她發(fā)出球的速度約為

A.12m/sB.24m/sC.36m/sD.48m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】老舊小區(qū)改造是各地政府大力推進(jìn)的一項(xiàng)惠民工程。一種叫“碳纖維布”的新型建筑材料在這方面有很大優(yōu)勢，它的抗拉伸能力很強(qiáng)而又很薄，只需要粘貼在建筑物需要抗拉伸的部位就能大大加強(qiáng)其抗拉伸強(qiáng)度，只是價格仍然比較貴。以如圖所示的屋內(nèi)樓板和屋外陽臺的加固為例，為了有效加強(qiáng)舊樓板而且盡量控制成本，小明同學(xué)從課本上顯示微小形變的演示實(shí)驗(yàn)中得到啟發(fā)，認(rèn)為只需要把碳纖維布粘貼在每塊樓板的一個被拉伸的表面就行。那么正確的做法應(yīng)該是把它粘在：

A.屋內(nèi)樓板的上表面

B.屋內(nèi)樓板的下表面

C.陽臺樓板的上表面

D.陽臺樓板的下表面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,重力均不計、帶電荷量均為的兩點(diǎn)電荷固定不動且連線豎直,檢驗(yàn)電荷(帶電荷量為Q)可在兩點(diǎn)電荷連線的中垂面內(nèi)繞中心點(diǎn)做半徑為線速度為角速度為的勻速圓周運(yùn)動,則

A. 檢驗(yàn)電荷一定帶正電

B. 圓軌道上各點(diǎn)的電勢處處相等

C. 圓軌道上各點(diǎn)的場強(qiáng)處處相同

D. 檢驗(yàn)電荷做圓周運(yùn)動的越小,一定越大

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