【題目】如圖所示，傾斜軌道AB的傾角為，CD、EF軌道水平，AB與CD通過(guò)光滑圓弧管道BC平滑連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連，所有軌道位于同一豎直面內(nèi)。小球可以從D進(jìn)入圓周軌道，沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，從E滑出圓周軌道進(jìn)入EF軌道。小球由靜止從A點(diǎn)釋放，已知AB長(zhǎng)為5R，CD長(zhǎng)為R，重力加速度為g，小球在傾斜軌道AB及水平軌道CD、EF上所受阻力均為其對(duì)軌道正壓力的0.5倍，，，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.8R。

(1)求小球滑到圓弧管道C點(diǎn)時(shí)速度的大�。�

(2)求小球剛到圓弧管道C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力；

(3)要使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離圓周軌道，豎直圓周軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？

【答案】(1)；(2)6.6mg，方向豎直向下；(3) 或

【解析】

(1)設(shè)小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度為，小球從運(yùn)動(dòng)至過(guò)程，由動(dòng)能定理有

可得

(2)小球沿軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)球的作用力為，由牛頓第二定律有

其中

聯(lián)立可得

由牛頓第三定律可得，球?qū)壍赖淖饔昧?/span>6.6mg，方向豎直向下

(3)要使小球不脫離軌道，有兩種情況

情況一：小球能滑過(guò)圓周軌道最高點(diǎn)，進(jìn)入軌道．則小球在最高點(diǎn)應(yīng)滿足

小球從直到此最高點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理有

可得

情況二：小球上滑至四分之一圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)，速度減為零，然后滑回，則由動(dòng)能定理有

可得

即小球不脫離軌道應(yīng)該滿足

所以要使小球不脫離軌道，豎直圓周軌道的半徑應(yīng)該滿足或

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，豎直放置的氣缸內(nèi)有一可作無(wú)摩擦滑動(dòng)的活塞，活塞面積為2.0×10-3m2，活塞質(zhì)量可忽略，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，氣體體積為V，溫度是27℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa．

問(wèn)：（1）在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為多少kg的砝碼，使氣缸內(nèi)氣體的體積為原來(lái)體積的4/5；

（2）要使體積恢復(fù)到V，應(yīng)使氣體溫度升高到多少攝氏度？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙是里面的線圈在通電后的正視圖，關(guān)于磁電式電流表，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.通電線圈所在的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)

B.磁電式電流表的刻度是均勻的

C.線圈繞在鐵芯上，起到電磁阻尼的作用

D.磁電式電流表能夠測(cè)量電流的大小和方向

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，半圓形光滑軌道MN固定在水平面上，軌道直徑為d并與地面垂直。兩個(gè)完全相同的A、B小球以不同初速度，從軌道下端M點(diǎn)進(jìn)入軌道，均恰好不脫離圓弧軌道。A小球沿軌道下端M點(diǎn)滑出，B小球從軌道上端N點(diǎn)水平飛出并落到水平地面靜止（不考慮反彈），物塊與地面間動(dòng)摩擦因素為0.5，重力加速度大小為g.求兩小球靜止時(shí)與M點(diǎn)水平距離之比xA:xB=（　�。�

A. 1:1B. 1:2

C. 2:1D. ：1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩束單色光a和b射向等腰三棱鏡的一同一點(diǎn)O，已知b光在底邊邊界處發(fā)生全反射，兩束光沿相同方向射出，則

A.b光的臨界角小于a光的臨界角

B.增大a光的入射角，則其可能發(fā)生反射現(xiàn)象

C.用同一裝置進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，b光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能最大

D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，a光比b光呈現(xiàn)的條紋要稀疏

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道豎直固定于水平面上，軌道最低點(diǎn)B恰與粗糙水平面相切，彈射器固定于水平面上。某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m的小物塊將彈簧縮至A處，已知A、B相距L。彈射器將小物塊靜止彈出，小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為6mg。已知小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，求：

（1）小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；

（2）小物塊從C點(diǎn)飛出后落地點(diǎn)與B點(diǎn)的距離 ；

（3）彈射器釋放的彈性勢(shì)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小明從某磚墻前的高處由靜止釋放一個(gè)石子，讓其自由落下，拍攝到石子下落過(guò)程中的一張照片如圖所示，由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下了一條模糊的徑跡．已知每層磚的平均厚度為6.0cm，照相機(jī)本次拍照曝光時(shí)間為，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距離為（ ）

A.1.6mB.2.5mC.3.2mD.4.5m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖為回旋加速器的示意圖．其核心部分是兩個(gè)D型金屬盒，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并與高頻交流電源相連．帶電粒子在D型盒中心附近由靜止釋放，忽略帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間，不考慮相對(duì)論效應(yīng)．欲使粒子在D型盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大為原來(lái)的2倍，下列措施可行的是

A. 僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

B. 僅將交流電源的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的一半

C. 僅將D型盒的半徑變?yōu)樵瓉?lái)的倍

D. 僅將交流電源的周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩．圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖．

（1）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是______。

（2）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______。

A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法

C．控制變量法 D．建立物理模型法

（3）同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論，其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是______ (填字母代號(hào))。

A．兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B．彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C．用兩彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng)適當(dāng)大一些

D．拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

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