【題目】如圖,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成,圓弧半徑Oa水平,b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn).已知h=2m,s=m.取重力加速度大小g=10m/s2

1)一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下,當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動時(shí),與軌道之間無相互作用力,求圓弧軌道的半徑;

2)若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動而開始滑下,求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大。

【答案】10.25m;(2

【解析】 (1)小環(huán)套在bc段軌道運(yùn)動時(shí),與軌道之間無相互作用力,則說明下落到b點(diǎn)時(shí)的速度使得小環(huán)套做平拋運(yùn)動的軌跡與軌道bc重合

故有,

ab滑落過程中,根據(jù)動能定理可得

聯(lián)立三式可得。

(2)下滑過程中初速度為零,只有重力做功,根據(jù)動能定理可得

因?yàn)槲矬w滑到c點(diǎn)時(shí)與豎直方向的夾角等于(1)問中做平拋運(yùn)動過程中經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角相等,設(shè)為,則根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知

根據(jù)運(yùn)動的合成與分解可得

聯(lián)立可得 。

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】小明同學(xué)想自己動手完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前,他需要選擇儀器;

(1)對于實(shí)驗(yàn)儀器選擇,下列說法中正確的是 __________

A.選重錘時(shí)稍重一些的比輕的好

B.選重錘時(shí)體積大一些的比小的好

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)要用秒表計(jì)時(shí),以便計(jì)算速度

(2)完成實(shí)驗(yàn)后,小明用刻度尺測量紙帶距離時(shí)如圖乙,讀出A、C兩點(diǎn)間距為__cm,

已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每0.02s打一個(gè)點(diǎn),則B點(diǎn)對應(yīng)的速度vB_____m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)若H點(diǎn)對應(yīng)的速度為vH,重物下落的高度為hBH,重物質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,為得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論完成實(shí)驗(yàn),要比較mghBH____的大。ㄓ妙}給字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在下列與運(yùn)動學(xué)相關(guān)的表述中,正確的是( )

A. 公交車通過某站臺過程中的速度是表示瞬時(shí)速度

B. 時(shí)間有方向,所以時(shí)間是矢量

C. 在描述運(yùn)動時(shí),參考系的選擇是任意的,并假定它不動

D. 路程和位移是兩個(gè)不同的物理量,在數(shù)值上不可能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線,同一方向運(yùn)動,mA=1 kg,mB2 kg,vA=6 m/s,vB=2 m/s.當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后,兩球A,B速度的可能值是(  )

A. vA=5 m/s,vB=2.5 m/s

B. vA=2 m/s,vB=4 m/s

C. vA=-4 m/s,vB=7 m/s

D. vA=7 m/s,vB=1.5 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于平拋運(yùn)動,下列說法正確的是 ( )

A. 平拋運(yùn)動是非勻變速運(yùn)動

B. 平拋運(yùn)動在任何時(shí)間內(nèi)速度改變量的方向都是豎直向下的

C. 平拋運(yùn)動可以分解為水平的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動

D. 平拋運(yùn)動的物體落地時(shí)的速度和飛行時(shí)間只與拋出點(diǎn)離地高度有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直固定光滑的桿上套有質(zhì)量為m=1kg的珠子,輕彈簧一端固定在O點(diǎn),另一端栓接在珠子上,桿上標(biāo)記有AB、C三點(diǎn),其中A點(diǎn)與O點(diǎn)等高,且OA的距離為8cm,BC點(diǎn)與O點(diǎn)的連線分別與豎直方向成α角和β角,其中sinα=,現(xiàn)將珠子從A點(diǎn)由靜止釋放,珠子將先后經(jīng)過B、C兩點(diǎn),并能滑倒C點(diǎn)下方,若珠子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長狀態(tài),經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度最大,重力加速度取g=10m/s2。則( )

A. 珠子從AC的一直做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動

B. 珠子在C點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能大于在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能

C. 彈簧的勁度系數(shù)

D. 珠子在C點(diǎn)時(shí)具有的動能為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物塊置于水平桌面上,一端系于物塊的輕繩平行于桌面繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪,輕繩的另一端系一質(zhì)量為M的桿,桿自然下垂,桿上穿有質(zhì)量為mmM)的小環(huán),F(xiàn)給小環(huán)一個(gè)初速度v0以加速度a沿桿下滑時(shí),物塊始終保持靜止,重力加速度為g,在小環(huán)運(yùn)動過程中關(guān)于物塊受到桌面摩擦力的Ff推斷正確的是(  )

A. 當(dāng)a=0時(shí),Ff=0

B. 當(dāng)ag時(shí),FfMg

C. 當(dāng)ag時(shí),Ff=(Mmgma

D. 當(dāng)ag時(shí),Ff=(Mmgma

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國是世界文明古國之一,在古代書籍中有許多關(guān)于物理現(xiàn)象的記載。西晉張華的《博物志》中寫道,“今人梳頭、脫著衣時(shí),有隨梳、解結(jié)有光者,也有咤聲”。此處所描述的現(xiàn)象屬于( )

A. 摩擦生熱現(xiàn)象 B. 磁化現(xiàn)象 C. 退磁現(xiàn)象 D. 靜電現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=30°,∠C=90°,BC邊長為L。一個(gè)大光屏MNBC平行,到BC的距離也是L。三棱鏡材料的折射率。一束寬度也為L的平行光平行于AC方向射到三棱鏡AB面上。(不考慮AB邊上的反射光線)

(1)用作圖法規(guī)范地畫出光屏上被照亮的部分,在圖上標(biāo)明必要的數(shù)據(jù)以及被照亮部分的寬度。(不要求寫出作圖的依據(jù)和推理過程)。

(2)將光屏移動到距離BC多遠(yuǎn)時(shí)剛好能消除兩個(gè)被照亮部分之間的陰影區(qū)?

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