【題目】如圖為“S”字形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成,固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分由兩個半徑相等的半圓連接而成,圓半徑比細管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,某彈射裝置將一個小球(可視為質(zhì)點)從a點以速度v0水平彈射向b點并進入軌道,經(jīng)過軌道后從p點水平拋出,已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,不計其他機械能損失,ab段長L=1.25m,圓的半徑R=0.1m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為m′=0.15kg,g=10m/s2，求：

(1)若v0=5m/s，小球從p點拋出后的水平射程。

(2)若v0=5m/s，小球經(jīng)過軌道的最高點時，管道對小球作用力的大小。

(3)設(shè)小球進入軌道之前,軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當v0至少為多少時，軌道對地面的壓力會為零。（虛線為兩條豎直直徑）

【答案】（1）m；（2）1.1N；（3）5m/s

【解析】

(1) 設(shè)小物體運動到p點的速度大小為v，對小物體由a點運動到p點過程，運用動能定理得

小物體自p點做平拋運動，設(shè)運動時間為t，水平射程為s，則：, s=vt，聯(lián)立解得：；

(2) 設(shè)在軌道的最高點時管道對小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律得，

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：F=1.1N；

(3) 分析可知，要使小球以最小速度v0運動，且軌道對地面的壓力為零，則小球的位移應(yīng)該在“S”形道中間位置．

根據(jù)牛頓第二定律得，

根據(jù)動能定理得，解得： 。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ef、gh為兩水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌，ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦．當一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時，關(guān)于兩金屬棒的運動情況的描述正確的是（　�。�

A. 如果下端是N極，兩棒向外運動，如果下端是S極，兩棒相向靠近

B. 如果下端是S極，兩棒向外運動，如果下端是N極，兩棒相向靠近

C. 不管下端是何極性，兩棒均向外相互遠離

D. 不管下端是何極性，兩棒均相互靠近

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】閱讀下列材料，回答第20～23小題。

如圖，2015年10月，我國自主研發(fā)的第一艘平流層飛艇“圓夢”號首次試飛成功。該飛艇依靠空氣浮力可以升到20km高的平流層，并長時間懸浮。飛艇帶有推進系統(tǒng)，由太陽為其提供動力能源，可廣泛應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)等方面。該飛艇在地面充一定量的氦氣后釋放升空，隨著飛艇上升的高度增加，空氣壓力減小，飛艇體積逐漸增大，空氣密度也逐漸減小，最后停留在20km高的平流層。當太陽照射到飛艇上的電池板后，開啟動力系統(tǒng)，飛艇能在平流層沿水平方向飛行。設(shè)飛艇先勻加速直線飛行，達到某一速度后勻速飛行，關(guān)閉動力系統(tǒng)后勻減速直線飛行，最終仍停留在20km高的平流層。

若飛艇在平流層水平勻速飛行時，所受空氣阻力與飛行速度成正比。當速度為v1時，動力系統(tǒng)的輸出功率為P；當速度為2v1時，動力系統(tǒng)的輸出功率為（　�。�

A. B. C. 2PD. 4P

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1=2m/s順時針運行，質(zhì)量m = 2.0 kg的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處以初速度v2 =4m/s向左滑上傳送帶。若傳送帶足夠長，已知物塊與傳送帶間摩擦因數(shù)為0.4。g取10 m/s2，下列判斷正確的是（ ）

A. 物體離開傳送帶速度大小為2m/s

B. 物體離開傳送帶速度大小為4m/s

C. 摩擦力對物塊做的功為4J

D. 系統(tǒng)共增加了36J的內(nèi)能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】運動員用力把靜止在草坪上質(zhì)量m=0.6kg的足球(質(zhì)點)踢出后, 通過一定的措施研究其飛行情況。測得其在最高點的高度h=20m, 在最高點的速度是20m/s, 不計空氣阻力, g=10m/s2.求：

(1)運動員對足球做的功多大?

(2)足球第一次剛落回草坪時的速度大小和方向?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖,小球(可視為質(zhì)點)質(zhì)量m=2kg,不可伸長的細懸線長L=1m,現(xiàn)將小球拉至水平位置(懸線呈拉直狀態(tài)且在豎直紙面內(nèi))由靜止釋放, 不計空氣阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

（1）小球到達最低位置時時間t=0.5s, 該過程中重力的平均功率多大？

（2）小球第一次到達圖中虛線位置（θ=53°）重力的瞬時功率多大？

（3）小球第一次到達圖中虛線位置（θ=53°）細線的拉力多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲，乙兩車兒停在斑馬線處禮行人，在行人經(jīng)過班馬線后，甲、乙兩車同時啟動并沿平直公路同向行駛其速度一時間圖象分別為圖中直線a和曲線b。由圖可知（　�。�

A. t0時刻輛車并排行駛

B. t0時刻乙車的運動方向發(fā)生改變

C. 在0～t0時間內(nèi)，乙車的加速度越來越小

D. 在0～t0時間內(nèi)，乙車的平均速度為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示裝置做驗證機械能守恒定律實驗

單位：cm

(1)圖中打點計時器為電火花計時器, 需要電源為____(填選項前的字母).

A.交流電220V B.直流電220V C.交流電4~6V D.直流電4~6V

(2)在實驗中,已知重物質(zhì)量m=1kg,在紙帶上打出一系列的點,O為起點,A、B、C點均為計時點，已知相鄰計時點間時間間隔為T=0.02s，如圖所示,重力加速度g＝9.8 m/s2,那么從打O點到打B點的過程中:打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的重力勢能減少量ΔEp=___J ,動能變化量ΔEk=___J (以上兩空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是_______

A. 晶體一定具有規(guī)則的幾何形狀

B. 一定質(zhì)量的0℃冰變成同溫度的水，內(nèi)能一定增加

C. 已知氧氣的密度和摩爾質(zhì)量，可以估算氧氣分子的直徑

D. 絕對濕度相同，溫度較低時相對濕度較大，感覺越潮濕

E. 一定質(zhì)量的某種理想氣體密閉在氣缸里，當其發(fā)生等壓膨脹時，單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

查看答案和解析>>

同步練習冊答案