【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點(diǎn)相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，，一質(zhì)量為m的小球沿水平軌道向右運(yùn)動，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道通過C點(diǎn)，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點(diǎn)所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱�。重力加速度大小�?/span>g 。求：

（1）水平恒力的大小和小球到達(dá)C點(diǎn)時速度的大��；

（2）小球到達(dá)A點(diǎn)時的速度的大小；

（3）小球從C點(diǎn)落至水平軌道所用的時間。

【答案】（1） （2）（3）

【解析】

（1）設(shè)水平恒力的大小為F0，小球到達(dá)C點(diǎn)時所受合力的大小為F，由力的合成法則，則有：＝tanα
F2=（mg）2+F02；
設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小為v，由牛頓第二定律得：
聯(lián)立上式，結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)，解得：F0=mg；v=

（2）設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大小v1，作CD⊥PA，交PA于D點(diǎn)，由幾何關(guān)系得：DA=Rsinα
CD=R（1+cosα）
由動能定理有，-mgCD-F0DA=mv2mv12
聯(lián)立上式，結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)，那么小球在A點(diǎn)的速度大小為：

（3）小球離開C點(diǎn)后，在豎直方向上做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為g，設(shè)小球在豎直方向的初速度為v⊥，從C點(diǎn)落到水平軌道上所用時間為t，由運(yùn)動學(xué)公式，則有：
v⊥t+gt2=CD
v⊥=vsinα
聯(lián)立上式，結(jié)合題目數(shù)據(jù)，解得：t=

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，一斜面固定在水平面上，傾角θ=37°，一物塊自斜面上某點(diǎn)以v0=2m/s速度滑下，同時一人自斜面底端以速度v=4m/s在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動，已知物塊經(jīng)過時間t=2s到達(dá)斜面底端且從斜面到水平面時沒有能量損失，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25,物塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ2=0.2（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求

(1)物塊到達(dá)斜面底端時的速度大�。�

(2)通過計算判斷物塊能否追上前方運(yùn)動的人。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，若已知這列波周期為1s，則下列判斷中正確的是___________

A. 這列波的振幅為0.8cm

B. 這列波的波速為5m/s

C. 圖示時刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動

D. 此后經(jīng)半個周期時間質(zhì)點(diǎn)P將向右遷移半個波長

E. 圖示時刻x=3m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一平直的傳送帶以速率v＝2 m/s勻速運(yùn)行，在A處把物體輕輕地放到傳送帶上，經(jīng)過時間t＝6 s，物體到達(dá)B處，AB相距L＝10 m．則：

(1)物體在傳送帶上勻加速運(yùn)動的時間是多少？

(2)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為多少？

(3)若物體是煤塊，求物體在傳送帶上的劃痕．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個質(zhì)量為的箱子放在水平地面上，箱內(nèi)用一段固定長度的輕質(zhì)細(xì)線栓一質(zhì)量為m的小球，線的另一端拴在箱子的頂板上，現(xiàn)把細(xì)線和球拉到左側(cè)與豎直方向成角處靜止釋放，如圖所示，在小球擺動的過程中箱子始終保持靜止，則以下判斷正確的是

A. 在小球擺動的過程中，線的張力呈周期性變化，但箱子對地面的作用力始終保持不變

B. 小球擺到右側(cè)最高點(diǎn)時，地面受到的壓力為，箱子受到地面向左的靜摩擦

C. 小球擺到最低點(diǎn)時，地面受到的壓力為，箱子不受地面的摩擦力

D. 小球擺到最低點(diǎn)時，繩對箱頂?shù)睦Υ笥?/span>mg，箱子對地面的壓力大于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R 的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示。除電阻R 外其余電阻不計。現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則

A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B. 金屬棒的速度為v時．所受的安培力大小為F =

C. 金屬棒向下運(yùn)動時，流過電阻R 的電流方向為a→b

D. 電阻R 上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動，經(jīng)過0.3s后又恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰．已知半圓形管道的半徑為R=1m，小球可看做質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m=1kg，g取10m/s2．則（　�。�

A. 小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速率為3m/s

B. 小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速率為3√2m/s

C. 小球經(jīng)過B點(diǎn)時，受到管道的作用力FN=1N，方向向上

D. 若改變小球進(jìn)入管道的初速度使其恰好到達(dá)B點(diǎn)，則在B點(diǎn)時小球?qū)艿赖淖饔昧?/span>10 N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為做“探究外力做功和動能變化的關(guān)系”的實(shí)驗裝置圖。

(1)本實(shí)驗平衡摩擦力時，小車應(yīng)________(填“拖著”或“不拖”)紙帶。

(2)某同學(xué)在實(shí)驗中得到了如圖乙所示的紙帶，測得AB＝1.44 cm，BC＝1.64 cm，CD＝1.64 cm，DE＝1.59 cm。已知相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時間間隔為0.02 s，小車的質(zhì)量m=1kg，則橡皮筋對小車做的功為____________________J,結(jié)果保留3位有效數(shù)字。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動機(jī)和電熱絲，電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，直到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干．設(shè)電動機(jī)線圈電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)后接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，電流為I，消耗的電功率為P，則有( )

①P＝IU ②P＝I2(R1＋R2) ③P>IU ④P ＞I2(R1＋R2)

A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④

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同步練習(xí)冊答案