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【題目】如圖，光滑半圓形軌道處于豎直平面內，半圓形軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點A．一質量為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點時撤去恒力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；

（2）為使小球能運動到軌道最高點B，求軌道半徑的最大值Rm；

（3）當軌道半徑時，小球在水平地面上的落點D到A點距離是多少？

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)設小球到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) 設小球平拋運動的時間為t，有

解得

水平位移

將軌道半徑代入得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，相距的兩物體A和B靜止在絕緣水平面上，滑塊A的質量為2m，電荷量為+q，B是質量為m的不帶電的金屬滑塊．空間加一水平向左的勻強電場，場強為．已知A與水平面間的動摩擦因數(shù)，B與水平面間的動摩擦因數(shù)，A與B的碰撞為彈性正碰（碰后總電荷量始終不變且電量平分，g取10m/s2）．試求：

（1）A第一次與B碰前的速度的大��；

（2）A第一次與B碰后的A、B速度大小；

（3）A第二次與B碰前的A速度大��；

（4）A、B停止運動時，B的總位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了解釋光電效應現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應方程。但這一觀點一度受到質疑，密立根通過下述實驗來驗證其理論的正確性，實驗電路如圖1所示。

（1）為了測量遏止電壓UC與入射光頻率的關系，實驗中雙刀雙擲開關應向____閉合。（填“ab”或“cd”）

（2）如果實驗所得UC-υ圖象如圖2所示，其中U1、υ1、υ0為已知量，電子電荷量e，那么：

①只需將__________________與普朗克常量h進比較，若在誤差許可的范國內二者相等，則證明“光電效應方程”是正確的。

②該實驗所用光電管的K極材料的逸出功為___________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是光電效應實驗示意圖．當能量為E=3.1eV的光照射金屬K時，產生光電流。若K的電勢高于A的電勢，且電勢差為0.9V，光電流剛好截止。那么當A的電勢高于K的電勢，且電勢差也為0.9V時。

（1）此金屬的逸出功是多大；

（2）光電子到達A極的最大動能是多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小燈泡的功率P=1W，設其發(fā)光向四周均勻輻射，平均波長λ=10-6cm，求在距離d =1.0×104m處，每秒鐘落在垂直于光線方向上面 S =1cm2上的光電子數(shù)是多少？( h = 6.63 ×10-34J·S)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面（紙面）內有三根相同的金屬棒ab、 ac和MN,其中ab、 ac在a點接觸，構成“V"字型導軌。導軌所在空間存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN從點由a點靜止開始做勻加速直線運動，運動中MN始終與∠bac的角平分線垂直且和導軌保持良好接觸， MN與ab、 ac的交點分別為P、Q。關于回路中的電流i及P、Q間的電壓絕對值U與時間t的關系圖線，下列可能正確的是

A. A B. B C. C D. D

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用圖所示的 “碰撞實驗裝置”研究直徑相同的兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

①在實驗中小球速度不易測量，可通過僅測量_____解決這一問題。

A．小球做平拋運動的時間

B．小球做平拋運動的水平距離

C．小球做平拋運動的初始高度

D．小球釋放時的高度

②圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，R為水平槽末端。利用鉛垂線在記錄紙上確定R的投影點O。實驗時先使A球從斜槽上G處由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；此后，再把B球放在R處，將A球再從G處由靜止釋放，與B球碰撞后在記錄紙上分別留下A、B兩球落點痕跡。由測量可知，碰撞前A球做平拋運動的水平距離為x0；碰撞后，A、B兩球做平拋運動的水平距離分別為x1、x2。用天平稱量A、B兩球的質量分別為mA、mB。若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為____（用題目給出的物理量符號表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，從A點以v0=4m/s 的水平速度拋出一質量m=1kg的小物塊（可視為質點），當物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入固定在地面上的光滑圓弧軌道BC，其中軌道C端切線水平。小物塊通過圓弧軌道后以6m/s的速度滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板M上．已知長木板的質量M=2kg，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，OB與豎直方向OC間的夾角θ=37°，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則：

(1)求小物塊運動至B點時的速度；

(2)若小物塊恰好不滑出長木板，求此情景中自小物塊滑上長木板起、到它們最終都停下來的全過程中，它們之間的摩擦力做功的代數(shù)和？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知(　　)

A.電源的電動勢為3V，內阻為0.5Ω

B.電阻R的阻值為1Ω

C.電源的輸出功率為2W

D.電源的效率為66.7%

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