【題目】如圖所示，光滑半圓形軌道處于暨直平面內(nèi)，半圓形軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點A.一質(zhì)量為m的小球在水平地面上C點受水平向左的恒力F由靜止開始運動，當運動到A點時撒去恒力F，小球沿豎直半圓形軌道運動到軌道最高點B點，最后又落在水平地面上的D點(圖中未畫出).已知A、C間的距離為L，重力加速度為g.

(1)若軌道半徑為R，求小球到達半圓形軌道B點時對軌道的壓力FN的大��；

(2)為使小球能站動到軌道最高點B，求軌道半徑的最大值；

(3)軌道半徑R多大時，小球在水平地面上的落點D到A點距離最大?最大距離是多少?

【答案】（1）；（2）；（3）.

【解析】

(1)設(shè)小球到B點速度為v，從C到B根據(jù)動能定理有

解得

在B點，由牛頓第二定律有：

解得:

根據(jù)牛頓第三定律可知:

(2)小球恰能運動到軌道最高點時，軌道半徑有最大值，則有

解得：

(3)設(shè)小球平拋運動的時間為t，有

解得：

水平位移

當時，水平位移最大，解得

D到A的最大距離

.

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，甲、乙兩物體在同一條直線上運動，折線是物體甲運動的圖象，直線是物體乙運動的圖象，則下列說法正確的是 （ ）

A. 0～8s內(nèi)甲、乙兩物體是同向運動

B. 甲乙在8s時相遇

C. 0～8s內(nèi)甲的平均速度比乙大

D. 乙的加速度大小為5 m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，某實驗小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端，進行測量，根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，利用描點法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長L的關(guān)系圖象，如圖所示，根據(jù)圖象回答以下問題：

(1)彈簧的原長L0為__________cm．

(2)彈簧的勁度系數(shù)K為________N/cm．

(3)彈簧的真實原長應(yīng)該比圖中L0________. （填“偏大”、“相同”或“偏小”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m、2m的可視為質(zhì)點的三個物體A、B、C, 圓盤可繞垂直圓盤的中心軸轉(zhuǎn)動.三個物體與圓盤的動摩擦因數(shù)均為 ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.三個物體與軸O共線且OA=OB=BC=r=0.2m，現(xiàn)將三個物體用輕質(zhì)細線相連，保持細線伸直且恰無張力.若圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動，且角速度ω緩慢增大，已知重力加速度為g=10m/s2,則對于這個過程，下列說法正確的是

A. A、B兩個物體同時達到最大靜摩擦力

B. B、C兩個物體的靜摩擦力先增大后不變

C. 當rad/s時A、B、C整體會發(fā)生滑動

D. 當 時，在ω增大的過程中B、C間細線的拉力不斷增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律.水平桌面上固定傾斜的氣墊導(dǎo)軌，一上端裝有長方形遮光片的滑塊總質(zhì)量為M，滑塊的左端連接著平行于導(dǎo)軌的細繩，細繩另一端跨過定滑輪和礦泉水瓶連接.導(dǎo)軌下端固定一光電門，光電門與計時器(圖中未畫出)連接，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間，光電門的中心位于導(dǎo)軌上的B點.開始時，使滑塊在導(dǎo)軌上靜止，此時遮光片的中心位于導(dǎo)軌上的A點，該同學(xué)利用刻度尺測出A、B兩點間的距離為L，高度差為h，測得礦泉水瓶和里面水的總質(zhì)量為m，遮光片的寬度為d，忽略滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦，重力加速度為g.

(1)用螺旋測微器測量擋光條的寬度d，如圖乙所示，由該圖可得遮光條的寬度d=__________mm.

(2)使滑塊由A點靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，讀出遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t，則滑塊從A到B的過程中，系統(tǒng)重力勢值的減小量為______；實驗需要驗證的表達式為_____(均用題目中所給的字母表示).

(3)該同學(xué)保持滑輪高度和光電門位置不變，不斷改變礦泉水瓶中水的質(zhì)量，釋放滑塊使其由A處靜止沿導(dǎo)軌下滑，測出每次礦泉水瓶和瓶中水的總質(zhì)量m以及對應(yīng)擋光時間t，為便于更直觀地驗證機械能守恒定律，應(yīng)作出______(選填“”“”“”)關(guān)系圖象，如圖丙所示，則圖象的斜用率k=_____.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于速度、速度變化量、加速度，正確的說法是

A.物體運動時，速度的變化量越大，它的加速度一定越大

B.速度很大的物體，其加速度可能為零

C.某時刻物體的速度為零，其加速度不可能很大

D.加速度很大時，運動物體的速度一定很快變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N為兩塊水平放置的平行金屬板，板長為l，兩板間的距離也為l，板間電壓恒為U。今有一帶電量為 - q、質(zhì)量為m的粒子(重力不計)，以一定的初速度沿兩板正中間垂直進入電場，最后打在距兩平行板右端距離為l的豎直屏上。粒子的落點距O點的距離為。若在紙面內(nèi)，大量的上述粒子(與原來的初速度一樣，并忽略粒子間相互作用)從MN板間不同位置垂直進入電場。試求：

(1)粒子的初速度；

(2)這些粒子落在豎直屏上的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了安全，在公路上行駛的汽車必須保持距離。假設(shè)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后。t=0時刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時開始剎車，行進中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞。兩車剎車過程的v–t圖象如圖所示，以下判斷正確的是

A. 兩車都停止運動時相距25 m

B. t=0時刻兩車間距等于50 m

C. t=5 s時兩車間距小于t=15 s時兩車間距

D. 乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“中國火星探測計劃”于2016年正式立項，將實現(xiàn)“繞、落、巡”工程目標，對火星進行著陸、巡視、探測工作。假設(shè)火星探測器著陸前繞火星做勻速圓周運動，如圖所示，探測器距火星表面的高度為h，運行周期為T。已知火星半徑為R，引力常量為G。

(1)求火星的質(zhì)量M；

(2)求火星表面的重力加速度大小g；

(3)假設(shè)你是宇航員，登陸火星后，要測量火星表面的重力加速度，請簡要寫出一種測量方案。

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