【題目】如圖所示,傾角為α的光滑斜面與半徑為R=0.4 m半圓形光滑軌道在同一豎直平面內(nèi),其中斜面與水平面BE光滑連接,水平面BE長為L=0.4 m,直徑CD沿豎直方向,C、E可看做重合,F(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球從斜面上距B點豎直距離為H的地方由靜止釋放,小球在水平面上所受阻力為其重力的。(g=10 m/s2)求:

(1)若要使小球經(jīng)E處水平進入圓形軌道且能沿軌道運動,H至少要有多高?

(2)如小球恰能沿軌道運動,那么小球在水平面DF上能滑行多遠?

【答案】(1) (2)5m

【解析】

(1)小球從光滑斜面軌道下滑,機械能守恒,設(shè)到達B點時的速度大小為v,則

mgH=mv2

因為小球在水平面所受阻力為其重力的

根據(jù)牛頓第二定律a==2 m/s2

vE2-v2=-2aL

小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,在圓形軌道最高點必須滿足:

mg≤m

聯(lián)立以上幾式并代入數(shù)據(jù)得:H≥0.28 m

小球恰能沿軌道運動,則在E點應(yīng)該有

根據(jù)動能定理:

mg·2R-kmg·x=0-mvE2,

代入數(shù)據(jù)可解得:x=5 m。

故本題答案是:(1) (2)5m

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】如圖所示為一勻強電場,某帶電粒子從A點運動到B點,在這一運動過程中克服重力做的功為2.0 J,電場力做的功為4.5 J,克服空氣阻力做功為1J.則下列說法不正確的是(  )

A. 粒子帶正電

B. 粒子在A點的機械能比在B點大1 J

C. 粒子在A點的動能比在B點小1.5 J

D. 粒子在A點的電勢能比在B點大4.5 J

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【題目】如圖所示,在X軸上關(guān)于O點對稱的F、G兩點有等量異種電荷Q,一正方形ABCDXOY在同一平面內(nèi),其中心在O點,則下列判斷正確的是   

A. O點電場強度為零

B. A、C兩點電場強度相等

C. B、D兩點電勢相等

D. 若將點電荷A點移向C,電勢能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】長為L的金屬桿原來不帶電,在距其左端r處放一個電荷量為q的點電荷,則金屬桿中點處的場強為_____,金屬桿上的感應(yīng)電荷在桿中點處產(chǎn)生的場強大小為____,方向向____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體以速度v運動,到達位置A開始受到向前但偏右的(觀察者沿物體的運動方向看,下同)的合力,到達B時,合力改成與前進方向相同,到達C時,合力又突然改成向前但偏左,最終到達D.以下四圖表示物體全程的運動軌跡,正確的是( 。

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑水平面內(nèi)有一沿x軸方向的靜電場,其電勢φ隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖所示0、-φ0、x1、x2、x3x4均已知).現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球(不計重力)O點以某一未知初速度v0沿x軸正方向射出,則下列說法正確的是(  )

A. 0x1間的電場強度沿x軸正方向、大小為

B. x1x2間與在x2x3間電場強度相同

C. 只要v00,該帶電小球就能運動到x4

D. 只要v0,該帶電小球就能運動到x4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小物塊P放在固定斜面上,用不可伸長的輕軟細繩,通過固定在斜面上的定滑輪與小物塊Q相連,細繩拉緊。釋放物塊Q,小物塊PA運動到B的過程中,細繩對物塊P的拉力做功15J,物塊P克服重力做功5J,物塊P的動能增加5J,滑輪的摩擦與質(zhì)量不計,滑輪與物塊P之間的細繩與斜面平行,則該過程中  

A. 物塊Q的機械能減少15J B. 物塊P克服摩擦力做功5J

C. 物塊Q的重力勢能減少15J D. 物塊P的機械能增加15J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的豎直圓筒由上段細筒和下段粗筒組成,粗筒橫截面積是細筒的4倍,細筒足夠長,粗筒中AB兩輕質(zhì)光滑活塞間封有空氣,活塞A上方有水銀。用外力向上托住活塞B,使之處于靜止?fàn)顟B(tài),活塞A上方的水銀面與粗筒上端相平,水銀深H=10cm,氣柱長l=20cm,大氣壓強p0=75cmHg,F(xiàn)使活塞B緩慢上移,當(dāng)粗桶中水銀還剩5cm時,則此時粗筒內(nèi)氣體的壓強為_____cmHg,氣柱長度為_____cm。

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【題目】某同學(xué)用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,其中打點計時器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz40 Hz。打出紙帶的一部分如圖(b)所示。

該同學(xué)在實驗中沒有記錄交流電的頻率,需要用實驗數(shù)據(jù)和其它題給條件進行推算。

1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打出B點時,重物下落的速度大小為_________,打出C點時重物下落的速度大小為________,重物下落的加速度大小為________

2)已測得="8.89" cm,="9.50" cm,="10.10" cm;當(dāng)重力加速度大小為9.80 m/,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出________ Hz

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