【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑為R=0.4m的光滑四分之一圓弧，在B點(diǎn)與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，長L=3.5m，CD段光滑，D端連一輕彈簧，現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在距A點(diǎn)高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點(diǎn)滑入圓弧軌道（），求：

（ⅰ）ABCD軌道在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大速率；

（ⅱ）小物體第一次演軌道返回A點(diǎn)時(shí)的速度大小。

【答案】①②

【解析】試題分析：①由題意分析可知，當(dāng)小物體沿運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)B時(shí)軌道的速率最大，設(shè)為vm，假設(shè)此時(shí)小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒：以初速度的方向?yàn)檎较�；由�?dòng)量守恒定律可得： ，由機(jī)械能守恒得： ，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：

②由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設(shè)為，假設(shè)此時(shí)小物體在豎直方向的分速度為，則對小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動(dòng)量守恒得：

由能量守恒得：

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得： ；

故小物體第一次沿軌道返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小為：

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】如圖甲所示，固定光滑斜面AC長為L，B為斜面中點(diǎn)．一物塊在恒定拉力F作用下，從最低點(diǎn)A由靜止開始沿斜面向上拉到B點(diǎn)撤去拉力F，物塊繼續(xù)上滑至最高點(diǎn)C，設(shè)物塊由A運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間為t0，下列描述該過程中物塊的速度v隨時(shí)間t、物塊的動(dòng)能隨位移x、加速度a隨位移x、機(jī)械能E隨位移x變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（ ）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在光滑水平面上有一物塊始終受水平恒力F的作用而運(yùn)動(dòng)，在其正前方固定一個(gè)足夠長的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，當(dāng)物塊與彈簧接觸后向右運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是 （ ）
A.物塊接觸彈簧后立即做減速運(yùn)動(dòng)
B.當(dāng)物塊的速度為零時(shí)，它所受的合力為零
C.物塊接觸彈簧后先加速后減速
D.當(dāng)彈簧處于壓縮量最大時(shí)，物塊的加速度等于零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用細(xì)線通過輕網(wǎng)兜把質(zhì)量為m=0.5kg的足球掛在光滑墻壁上（細(xì)線延長線通過足球球心）。已知懸點(diǎn)到足球球心的距離為L=0.5m，足球的半徑為R=0.3m，重力加速度為g=10m/s2 ， 求：

（1）細(xì)線的拉力T的大小；
（2）足球?qū)Ρ趶椓?/span>N的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列哪個(gè)單位是磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位

A.特斯拉B.伏特C.安培D.赫茲

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】10月21日至23日，我校舉行了校運(yùn)會。在男子400米跑決賽中，某同學(xué)跑完全程用時(shí)55秒，取得了第一名的好成績。關(guān)于該項(xiàng)目的描述，下列說法正確的是、

A.研究跑步動(dòng)作時(shí)可將該同學(xué)看成質(zhì)點(diǎn)

B.全程的平均速度約為7.28m/s

C.全程的任意時(shí)刻對應(yīng)的瞬時(shí)速度都是該同學(xué)大

D.55秒指的是時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一條放在地面上長為L的柔軟勻質(zhì)粗繩，向上提起一端剛好離地時(shí)，它的重心位置升高了；長為L的均勻直鋼管平放在水平地面上，現(xiàn)抬起一端，使其與水平面成30°時(shí)，它的重心位置升高了.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于波速公式v=λf，下面哪幾句話是正確的( )

A.適用于一切波

B.對同一機(jī)械波來說，通過不同的介質(zhì)時(shí)，只有頻率f不變

C.一列機(jī)械波通過不同介質(zhì)時(shí)，波長λ和頻率f 都會發(fā)生變化

D.波長2 m的聲音比波長1 m的聲音的傳播速度大一倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，下列說法正確的是（　　）
A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V的交流電源
B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220v的直流電源
C.使用的電源頻率越高，打點(diǎn)的時(shí)間間隔就越大
D.在同一紙帶上打的點(diǎn)越密，說明物體運(yùn)動(dòng)的速度越慢

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同步練習(xí)冊答案