【題目】如圖所示，BC為半徑等于豎直放置的光滑細(xì)圓管，O為細(xì)圓管的圓心，在圓管的末端C連接傾斜角為45°、μ=0.6的足夠長粗糙斜面，一質(zhì)量為m=0.5kg的小球從O點(diǎn)正上方某處A點(diǎn)以V0水平拋出，恰好能垂直O(jiān)B從B點(diǎn)進(jìn)入細(xì)圓管，小球從進(jìn)入圓管開始受到始終豎直向上的力F=5N的作用，當(dāng)小球運(yùn)動到圓管的末端C時(shí)作用力F立即消失，能平滑的沖上粗糙斜面．（g=10m/s2）求：

（1）小球從O點(diǎn)的正上方某處A點(diǎn)水平拋出的初速度v0為多少？

（2）小球在圓管中運(yùn)動對圓管的壓力是多少？

（3）小球在CD斜面上運(yùn)動的最大位移是多少？

【答案】（1）2m/s （2） （3）

【解析】試題分析：小球從A運(yùn)動到B為平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律及幾何關(guān)系求解初速度；小球從B到O過程力F和重力平衡，做勻速圓周運(yùn)動；先求出B點(diǎn)的速度，根據(jù)向心力公式求解細(xì)管對小球的作用力；對從C到D過程，先受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度；然后運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式求解位移．

（1）小球從A運(yùn)動到B為平拋運(yùn)動，有：rsin45°=v0t

在B點(diǎn)，有：

解以上兩式得：v0=2m/s

（2）在B點(diǎn)據(jù)平拋運(yùn)動的速度規(guī)律有：

小球在管中的受力分析為三個(gè)力：得小球在管中以做勻速圓周運(yùn)動，

據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律得細(xì)管對小球的作用力，

據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)?xì)管的壓力

（3）在CD上滑行到最高點(diǎn)過程，根據(jù)牛頓第二定律得：

mgsin45°+μmgcos45°=ma

解得：

據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律得：

小球在CD斜面上運(yùn)動的最大位移

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】做曲線運(yùn)動的物體，在運(yùn)動過程中，一定發(fā)生變化的物理量是

A. 動能 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】恒星向外輻射的能量來自于其內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng),當(dāng)溫度達(dá)到108 K時(shí),可以發(fā)生“氦燃燒”。

(1)完成“氦燃燒”的核反應(yīng)方程: +_____________→+γ。

(2) 是一種不穩(wěn)定的粒子,其半衰期為2.6×10-16s。一定質(zhì)量的,經(jīng)7.8×10-16 s后所剩占開始時(shí)的_____________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)小球在豎直環(huán)內(nèi)至少能做（n+1）次完整的圓周運(yùn)動，當(dāng)它第（n-1）次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為7m/s，第n次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度大小為5m/s，則小球第（n+1）次經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度v的大小一定滿足

A. 等于3m/s B. 小于1m/s

C. 等于1m/s D. 大于1m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=0.5kg，電荷量為q=+0.2C的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在離地面高度為h=5m的水平放置、厚度不計(jì)的絕緣圓盤邊緣，并隨圓盤一起繞中心轉(zhuǎn)軸順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動，圓盤的角速度為ω=2rad/s，半徑為r=1m，圓盤和小物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。以圓盤左側(cè)垂直于紙面的切面和過圓盤圓心O點(diǎn)與空間中A點(diǎn)的豎直平面為界（兩平面平行），將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)空間區(qū)域，當(dāng)小物塊轉(zhuǎn)動時(shí)，Ⅰ區(qū)域出現(xiàn)隨時(shí)間均勻增大的電場E（圖中未畫出），電場方向是豎直方向。當(dāng)E增大到E1時(shí)，小物塊剛好從空間中的A點(diǎn)離開圓盤，且垂直于Ⅰ、Ⅱ區(qū)域邊界進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，此時(shí)，Ⅱ區(qū)域和Ⅲ區(qū)域立即出現(xiàn)一豎直向上的勻強(qiáng)電場E2（圖中未畫出），E2=25N/C，且Ⅲ區(qū)域有一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為L=4m，g=10m/s2。求：

（1）E1的大小和方向；

（2）若小物塊在磁場寬度范圍內(nèi)落地，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍是多少？

（3）現(xiàn)將磁感應(yīng)強(qiáng)度B取某一值，當(dāng)小物塊離開A后一小段時(shí)間，緊貼圓盤圓心O點(diǎn)下方以速度v0=m/s水平拋出一木制小球，最終兩者在磁場寬度范圍內(nèi)的地面上相遇，則從小物塊離開A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，拋出木制小球的時(shí)刻t為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，矩形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5.0×10-2T；第一象限內(nèi)有沿方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為N/C。已知矩形區(qū)域邊長為0.06m，ab邊長為0.20m。在邊中點(diǎn)處有一放射源，某時(shí)刻，放射源沿紙面向磁場中各方向均勻地輻射出速率均為m/s的某種帶正電粒子，帶電粒子質(zhì)量kg，電荷量kg，不計(jì)粒子重力，求：(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑；

(2)從軸上射出的粒子中，在磁場中運(yùn)動的最短路程為多少?

(3)放射源沿-方向射出的粒子，從射出到從軸離開所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】光電計(jì)時(shí)器是一種常用的計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a，b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有滑塊從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示出物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)在某滑塊在斜面上滑行，先后通過光電門1和2，計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1＝5×10－2 s，t2＝3×10－2 s，從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時(shí)間Δt＝0.15 s，用分度值為1 mm的刻度尺測量小滑塊的長度為d，示數(shù)如圖乙所示．實(shí)驗(yàn)中可計(jì)算得出滑塊的長度d為________cm，滑塊通過光電門1的速度v1為______m/s，滑塊通過光電門2的速度v2為______m/s，滑塊的加速度大小為______m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】通過測試得知某型號的卡車在某種路面上急剎車時(shí)加速度的大小是5m/s2 。如果要求它在這種路面上行駛時(shí)在22.5m內(nèi)必須停下，它的行駛速度不能超過多少千米每小時(shí)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán)，沿其直徑裝有一根長2L的金屬桿AC，可繞通過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動。將一根質(zhì)量不計(jì)的足夠長細(xì)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞于圓環(huán)槽內(nèi)，繩子的另一端懸掛了一個(gè)質(zhì)量為m的物體。圓環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場中�，F(xiàn)將物體由靜止釋放，若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長度的電阻均為R。忽略所有摩擦和空氣阻力。

(1)設(shè)某一時(shí)刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0，且OA邊在磁場中，請求出此時(shí)金屬桿OA產(chǎn)生電動勢的大�。�

(2)請求出物體在下落中可達(dá)到的最大速度；

(3)當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后，金屬桿OC段剛要進(jìn)入磁場時(shí)，桿的A、O兩端之間電壓多大？

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