（13分）如圖是檢驗?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置，MN為半徑、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。PQ為待檢驗的固定曲面，該曲面為在豎直面內(nèi)截面半徑的圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于MN軌道的上端點(diǎn)N，M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過N點(diǎn)，水平飛出后落到PQ上的S點(diǎn)，取g =10m/s2。求：

（1）小球到達(dá)N點(diǎn)時速度的大小；
（2）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能的大��；
（3）鋼珠落到圓弧PQ上S點(diǎn)時速度的大小。

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）恰好能過N點(diǎn)，則在N點(diǎn)時重力充當(dāng)向心力，所以根據(jù)牛頓第二定律可得（2分）
故解得          （1分）
(2) 彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能，所以有   （2分）
解得：            （1分）
(3)從N點(diǎn)出來后，恰好做平拋運(yùn)動，所以在水平方向上有：        （1分）
在豎直方向上有：          （1分）
根據(jù)幾何知識可得：           （1分）
故解得          （1分）
根據(jù)速度的合成可得          （2分）
故         （1分）
考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動，機(jī)械能守恒，平拋運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

NBA籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾。經(jīng)常有這樣的場面：在臨終場0.1s的時候，運(yùn)動員把球投出且準(zhǔn)確命中，獲得比賽的勝利。如果運(yùn)動員投籃過程中對籃球做功為，出手高度為h1，籃筐距地面高度為h2，籃球的質(zhì)量為，空氣阻力不計，則籃球進(jìn)筐時的動能為

A．W＋mgh1－mgh2 B．W＋mgh2－mgh1
C．mgh1＋mgh2－W D．mgh2－mgh1－W

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖，質(zhì)量分別為、的兩個小球A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。 先將B球釋放，經(jīng)過一段時間后再將A球釋放。 當(dāng)A球下落t=0.3s時，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零。已知，重力加速度大小為，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失。　

（i）B球第一次到達(dá)地面時的速度；
（ii）P點(diǎn)距離地面的高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，三個可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量分別為mA=m，mB=2m，mC=3m，放在光滑水平面上，三滑塊均在同一直線上．一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，B、C均靜止．現(xiàn)滑塊A以速度v0=與滑塊B發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）后粘在一起，并壓縮彈簧推動滑塊C向前運(yùn)動，經(jīng)一段時間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平面上勻速運(yùn)動，求：

①被壓縮彈簧的最大彈性勢能
②滑塊C脫離彈簧后A、B、C三者的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)兩塊質(zhì)量都是m的木塊A和B在光滑水平面上均以速度v0/2向左勻速運(yùn)動，中間用一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接著，如圖所示�，F(xiàn)從水平方向迎面射來一顆子彈，質(zhì)量為m/4，速度為v0，子彈射入木塊A并留在其中。求：

(1)在子彈擊中木塊后的瞬間木塊A、B的速度vA和vB的大小。
(2)在子彈擊中木塊后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能。         

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道MN的半徑為R，MP為粗糙水平面．兩個小物塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，在半圓形軌道圓心O的正下方M處，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若A、B之間夾有少量炸藥，炸藥爆炸后，A恰能經(jīng)過半圓形軌道的最高點(diǎn)N，而B到達(dá)的最遠(yuǎn)位置恰好是A在水平面上的落點(diǎn)．已知粗糙水平面與B之間的動摩擦因數(shù)為μ，求：

（1）A在軌道最高點(diǎn)的速度大�。�
（2）B到達(dá)的最遠(yuǎn)位置離M點(diǎn)的距離；
（3）A與B的質(zhì)量之比．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在高H=2.5m的光滑、絕緣水平高臺邊緣，靜置一個小物塊B，另一帶電小物塊A以初速度v0=10.0m/s向B運(yùn)動，A、B 的質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg。A與B相碰撞后，兩物塊立即粘在一起，并從臺上飛出后落在水平地面上。落地點(diǎn)距高臺邊緣的水平距離L=5.0m.已知此空間中存在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=1.0×103N/C（圖中未畫出）假設(shè)A在滑行過程和碰撞過程中電量保持不變，不計空氣阻力，g=10m/s2。求：

（1）A、B碰撞過程中損失的機(jī)械能。
（2）試說明A帶電的電性，并求出其所帶電荷q的大小。
（3）在A、B的飛行過程中，電場力對它做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）在半徑R＝5 000 km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．求：
 
(1)圓軌道的半徑及星球表面的重力加速度．
(2)該星球的第一宇宙速度．
(3)從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止釋放小球，要使小球不脫離軌道，H的范圍是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，高為h的光滑斜面固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小物塊，從斜面頂端A由靜止開始下滑。重力加速度為g，不計空氣阻力。求：

（1）小物塊從斜面頂端A滑到底端B的過程中重力做的功W;
（2）小物塊滑到底端B時速度的大小v。

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