【題目】如圖所示，四分之一圓弧AB和半圓弧BC組成的光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，A、C兩端點(diǎn)等高，直徑BC豎直，圓弧AB的半徑為R，圓孤BC的半徑為。一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)上方的D點(diǎn)由靜止釋放，恰好沿A點(diǎn)切線(xiàn)方向進(jìn)入并沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g。

(1)要使小球能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，D、A兩點(diǎn)間的高度差h至少為多大?

(2)改變h，小球通過(guò)C點(diǎn)后落到圓弧AB上的最小動(dòng)能為多少

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）小球剛好通過(guò)C點(diǎn)，則重力充當(dāng)向心力，結(jié)合機(jī)械能守恒定律求解h；（2）小球從C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和機(jī)械能守恒定律找到Ek和h的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)討論.

（1）設(shè)小球剛好通過(guò)C點(diǎn)的速度為v，則mg=m

小球從D點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：mgh=mv2

聯(lián)立解得h=R/4

（2）設(shè)小球通過(guò)C點(diǎn)的速度為v0，落到圓弧AB上時(shí)，水平位移為x,下落高度為y，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知x=v0t; y=gt2

從C點(diǎn)拋出到落到圓弧AB上，由動(dòng)能定理

又x2+y2=R2

聯(lián)立可得： 式中當(dāng) 即 時(shí)，Ek有最小值，

聯(lián)立可得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個(gè)未知電阻Rx，用圖中(a)和(b)兩種電路分別對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，用(a)圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6 V，6 mA，用(b)圖電路測(cè)量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.9 V，10 mA，則下列分析判斷正確的是

A. (a)電路的測(cè)量值為1 kΩ，比真實(shí)值偏大，誤差小

B. (a)電路的測(cè)量值為1 kΩ，比真實(shí)值偏大，誤差大

C. (b)電路的測(cè)量值為590 Ω，比真實(shí)值偏小，誤差小

D. (b)電路的測(cè)量值為590 Ω，比真實(shí)值偏小，誤差大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】研究平拋運(yùn)動(dòng)，下面哪些做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差 （____）

A．使用密度大、體積小的鋼球

B．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球每次都從同一高度由靜止開(kāi)始滾下

D．使斜槽末端切線(xiàn)保持水平

(2)某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O，A為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，根據(jù)如圖所示，求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的圓盤(pán)，在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)小桶，桶高不計(jì)，圓盤(pán)半徑R=1m，在圓盤(pán)直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線(xiàn)上，且B距離O的高度h=1.25m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，現(xiàn)用力F=4N的水平力拉動(dòng)物塊，同時(shí)圓盤(pán)從圖示位置，以角速度ω=2πrad/s繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用在物塊上一段時(shí)間后撤去，最終物塊由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)。(g=10m/s2)，求拉力作用的時(shí)間和相應(yīng)的滑道長(zhǎng)度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】曉明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉。球飛離水平距離d后落地，如題24圖所示，已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為，重力加速度為g忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。

（1） 求繩斷時(shí)球的速度大小v1，和球落地時(shí)的速度大小v2

（2） 問(wèn)繩能承受的最大拉力多大？

（3） 改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，如圖所示，給小球一初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且剛好能通過(guò)最高點(diǎn)P，下列說(shuō)法正確的是

A. 小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)為失重狀態(tài)；

B. 小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為mg

C. 若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力一定增大

D. 若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的 力一定減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是最大阻值為可變電阻；表頭G的滿(mǎn)偏電流為250，內(nèi)阻為。虛線(xiàn)方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān)。A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位。5個(gè)擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×擋。

(1)圖中的A端與___________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。

(2)關(guān)于R6的使用，下列說(shuō)法正確的是__________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)左端電流“0”位置

B．使用歐姆擋時(shí)，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤(pán)右端電阻“0”位置

C．使用電流擋時(shí)，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤(pán)右端電流最大位置

(3)要想使用直流電壓1V擋，選擇開(kāi)關(guān)B應(yīng)與_______相連(填選擇開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的數(shù)字)。

(4)根據(jù)題給條件可得_________。

(5)將選擇開(kāi)關(guān)與“3”相連，把表筆插入AB并短接，滑動(dòng)R6的滑片到最上端a處，表頭G的指針指在表盤(pán)電流處；滑動(dòng)R6的滑片到最下端b處，表頭G的指針指在表盤(pán)電流處。則電池的電動(dòng)勢(shì)________V。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，粗糙水平面上a、b、c、d 四個(gè)相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連接，正好組成一個(gè)等腰梯形，系統(tǒng)靜止。ab之間、ac之間以及bd之間的彈簧長(zhǎng)度相同且等于cd之間彈簧長(zhǎng)度的一半，ab之間彈簧彈力大小為cd之間彈簧彈力大小的一半。若a受到的摩擦力大小為f，則

A. ab之間的彈簧一定是壓縮的

B. b受到的摩擦力大小為f

C. c受到的摩擦力大小為

D. d受到的摩擦力大小為2f

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一水平放置的矩形閉合線(xiàn)圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落,由圖示位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ.在這個(gè)過(guò)程中,線(xiàn)圈中感應(yīng)電流：( )

A. 沿abcd流動(dòng)

B. 沿dcba流動(dòng)

C. 從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng),從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)

D. 從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng),從Ⅱ到Ⅲ是沿 abcd 流動(dòng)

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