18.如圖所示,豎直軌道跟半圓軌道吻接,軌道光滑,半圓軌道半徑為R,質(zhì)量為m的物體,以某一初速度從A點(diǎn)向下沿軌道下滑.不計(jì)空氣阻力,若物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為3$\sqrt{gR}$,求:
(1)物體在A點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物體離開C點(diǎn)后還能上升多高?

分析 (1)對AB過程分析,由動(dòng)能定理可求得物體在A點(diǎn)的速度;
(2)整個(gè)過程中物體的機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒可以求得能上升的最大高度.

解答 解:(1)對AB過程由動(dòng)能定理可知:
  mg(3R)=$\frac{1}{2}$mvB2-$\frac{1}{2}$mvA2
解得A點(diǎn)的速度為:vA=$\sqrt{3gR}$
(3)從B點(diǎn)開始分析,對B以后及到達(dá)最高點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒定律可知:$\frac{1}{2}$mvB2=mg(R+h)
解得:h=3.5R
答:
(1)物體在A點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{3gR}$.
(2)物體離開C點(diǎn)后還能上升3.5R.

點(diǎn)評 本題是對動(dòng)能定理的直接應(yīng)用的考查,要注意正確做好受力分析,明確物理過程,再由動(dòng)能定理列式求解即可,本題中由于沒有阻力,所以機(jī)械能守恒,也可以利用機(jī)械能守恒定律求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,某人站在山坡上,將小球以4m/s的初速度沿著與水平方向成30°角斜向上拋出.拋出時(shí)小球沿水平方向的分速度為(  )
A.2m/sB.2$\sqrt{3}$m/sC.4m/sD.4$\sqrt{3}$m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.在電磁波譜中,波長最長的是(  )
A.X射線B.紫外線C.紅外線D.無線電波

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.圖示為一質(zhì)點(diǎn)在0~4s內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.由圖可得( 。
A.在1s~3s內(nèi),合力對質(zhì)點(diǎn)做正功
B.在0~1s,合力對質(zhì)點(diǎn)不做功
C.在0~1s和3s~4s內(nèi),合力對質(zhì)點(diǎn)做的功相同
D.在0~4s內(nèi),合力對質(zhì)點(diǎn)做的功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,器材安裝如圖甲所示,若將紙帶從圖示所示位置由靜止釋放.
(1)請指出圖甲中的錯(cuò)誤及不妥之處:
①使用了直流電源;
②重物未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
(2)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤及不妥之處后,打出如圖乙所示一條紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz,根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)計(jì)算出打C點(diǎn)時(shí)重物的速度為2.25m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(3)某同學(xué)選用兩個(gè)大小、外表面完全相同但質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測得幾組數(shù)據(jù),畫出$\frac{v^2}{2}-h$的圖象如圖丙所示,求出圖線的斜率k,由圖象可知重物a的質(zhì)量m1大于重物b的質(zhì)量m2(選填“大于”或“小于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,在以O(shè)1點(diǎn)為圓心、r=0.20m為半徑的圓形區(qū)域內(nèi),存在著方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0×10-3的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出).圓的左端跟y軸相切于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O,右端與一個(gè)足夠大的熒光屏MN相切于x軸上的A點(diǎn),粒子源中,有帶正電的粒子(比荷為$\frac{q}{m}$=1.0×1010C/kg)不斷地由靜止進(jìn)入電壓U=800V的加速電場.經(jīng)加速后,沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場區(qū)域,粒子重力不計(jì).
(1)求粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑、速度偏離原來方向的夾角的正切值.
(2)以過坐標(biāo)原點(diǎn)O并垂直于紙面的直線為軸,將該圓形磁場逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°,求在此過程中打在熒光屏MN上的粒子到A點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.某周期性變化的電流波形圖如圖所示,其中在0~$\frac{T}{2}$內(nèi)電流隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,該電流的有效值為(  )
A.1AB.$\frac{\sqrt{2}}{2}$AC.0.5AD.0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,質(zhì)量M=4kg的小車放在光滑水平面上,在小車右端施加一水平恒力F=4.0N.當(dāng)小車的速度達(dá)到1.5m/s時(shí),在小車的右端輕輕放一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量m=1.0kg的物塊,物塊與小車的動(dòng)摩擦因素μ=0.2,g取10m/s2,小車足夠長.從物塊放在小車上開始t=1.5s的時(shí)間內(nèi),下列說法正確的有( 。
A.小車一直以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.小車一直以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.t=1.5s時(shí)小車的速度為2.4m/s
D.這1.5s內(nèi)物塊相對底面的位移為2.1m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列說法正確的是( 。
A.結(jié)合能越大,原子核結(jié)構(gòu)一定越穩(wěn)定
B.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比
C.在相同速率情況下,利用質(zhì)子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率
D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域,其理論能夠解釋所有原子光譜的特征

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