【題目】如圖甲所示的陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對它施加了魔法一樣，被稱為 “魔力陀螺”．它可等效為圖乙所示模型；豎直固定的磁性圓軌道半徑為 R，質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)沿軌道外側(cè)做 完整的圓周運(yùn)動(dòng)，A、B 兩點(diǎn)分別為軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)．質(zhì)點(diǎn)受軌道的磁性引力始終指向圓心 O 且大 小恒為 F，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為 g.

(1)判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能是否守恒，并說明理由：

(2)若質(zhì)點(diǎn)在 A 點(diǎn)的速度為，求質(zhì)點(diǎn)在該點(diǎn)對軌道的彈力；

(3)若磁性引力大小 F 可變，質(zhì)點(diǎn)仍做完整圓周運(yùn)動(dòng)，求的最小值

【答案】（1）機(jī)械能守恒．（2）F，方向豎直向下（3）5

【解析】(1)只有重力做功，機(jī)械能守恒．

(2)設(shè)軌道在A點(diǎn)對質(zhì)點(diǎn)向上的彈力大小為FN

F＋mg－FN＝m

代入數(shù)據(jù)，得：FN＝F

由牛頓第三定律得：質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)對軌道彈力大小為F，方向豎直向下

(3)質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)不脫軌即可．

當(dāng)vA＝0時(shí)，到達(dá)B處速度最�。�

mg·2R＝mvB2－0

FB－mg－FN＝m

所以，FB＝5mg＋FN

當(dāng)FN＝0時(shí)，磁性引力最小

故 .

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】如圖為兩個(gè)分子間的勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，下列說法正確的是（ ）

A. 當(dāng)r大于r1時(shí)．分子間的作用力表現(xiàn)為引力

B. 當(dāng)r小于r1時(shí)．分子間的作用力表現(xiàn)為斥力

C. 當(dāng)r=r2時(shí)，分子間的作用力為零

D. 在r由r1變到r2的過程中，分子間的作間力做負(fù)功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖1所示為示波器的面板，將衰減旋鈕旋至“”時(shí)，在屏上顯示出一個(gè)完整的波形。但波形亮度低。若要增大波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)_______旋鈕；若要使波形在豎直方向的幅度增大，應(yīng)調(diào)節(jié)_______旋鈕（填圖中旋鈕旁標(biāo)注的數(shù)字）。

（2）利用如圖2所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

① 除了圖中所給的器材以及交流電源和導(dǎo)線外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是____________ 。

A．秒表

B．天平（含砝碼）

C．彈簧測力計(jì)

D．刻度尺

② 甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)這樣平衡摩擦力。按圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，先不掛重物，將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用墊塊把木板一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，讓小車以一定初速度沿木板向下運(yùn)動(dòng)，并不斷調(diào)節(jié)木板的傾斜度，直到小車拖動(dòng)紙帶沿木板做_______運(yùn)動(dòng)。

③ 甲同學(xué)利用v-t圖像求出每條紙帶對應(yīng)的加速度。他在處理其中一條紙帶時(shí)，求出每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度，并將各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了如圖3所示的坐標(biāo)系中。請?jiān)谧鴺?biāo)系中作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，并利用圖像求出小車此次運(yùn)動(dòng)的加速度a = __________m/s2。

④ 乙同學(xué)在驗(yàn)證小車加速度a與所受拉力F的關(guān)系時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖像如圖4所示。發(fā)現(xiàn)圖線不過原點(diǎn)，原因可能是_________。

A．木板一端墊得過高

B．木板一端墊得過低

C．盤和砝碼的總質(zhì)量太大了

D．盤和砝碼的總質(zhì)量太小了

⑤ 丙同學(xué)作出的a-F圖像如圖5所示。發(fā)現(xiàn)圖線有一段是曲線，他認(rèn)為這是系統(tǒng)誤差造成的。他將實(shí)驗(yàn)方法做了如下改進(jìn)：他先將一些砝碼放在小車上；之后每次從小車上取下一些砝碼移到牽引小車的盤上；重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，直到將砝碼全部移到盤中；根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制出小車加速度a隨著盤和盤中的砝碼所受重力F變化的關(guān)系圖線，得到的是一條過原點(diǎn)的直線。已知盤和所有砝碼的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M。請你分析說明圖線為直線的原因，并說明圖線斜率的物理意義。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（　　）

A. 電熱毯應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)

B. 恒溫孵化器應(yīng)用了光傳感器

C. 移動(dòng)電話應(yīng)用了電磁波技術(shù)

D. 電磁鐵應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處栓一細(xì)繩，繞過兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，滑輪上端B點(diǎn)到O的距離為4L，現(xiàn)在對桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過了），此過程中下列說法正確的是（ ）

A. 重物M受到的拉力總大于本身的重力

B. 重物M克服其重力的功率先增大后減小

C. 重物M的最大速度是

D. 繩子拉力對M做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，AB間用彈簧連接著，彈簧彈性系數(shù)k=100N/m，輕繩一端系在A上，另一端跨過定滑輪，B為套在輕繩上的光滑圓環(huán)，另一圓環(huán)C固定在桌邊，B被C擋住而靜止在C上，若開始時(shí)作用在繩子另一端的拉力F為零，此時(shí)A處于靜止且剛沒接觸地面。現(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子，恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升，不計(jì)摩擦且彈簧沒超過彈性限度，求

（1）B剛要離開C時(shí)A的加速度, （2）若把拉力F改為F=30N，則B剛要離開C時(shí)，A的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿 x 軸正方向傳播，如圖甲所示為波傳播到 x＝5 m 的 M 點(diǎn)時(shí)的波形圖，圖 乙是位于 x＝3 m 的質(zhì)點(diǎn) N 從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，Q 是位于 x＝10 m 處的質(zhì)點(diǎn)，求：

(1)經(jīng)多長時(shí)間 Q 點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰；

(2)波由 M 點(diǎn)傳到 Q 點(diǎn)的過程中，x＝3.5 m 處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知地球的半徑為 R，地球的自轉(zhuǎn)周期為 T，地球表面的重力加速度為 g，要在地球赤道 上發(fā)射一顆近地的人造地球衛(wèi)星，使其軌道在赤道的正上方，若不計(jì)空氣的阻力，那么

A. 向東發(fā)射與向西發(fā)射耗能相同，均為

B. 向東發(fā)射耗能為，比向西發(fā)射耗能多

C. 向東發(fā)射與向西發(fā)射耗能相同，均為

D. 向西發(fā)射耗能為，比向東發(fā)射耗能多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平，現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，由此可求出

A. P與斜面的摩擦力

B. P與Q的摩擦力

C. P對斜面的正壓力

D. 斜面的傾角

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