(18分)如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道,半徑為R,OB沿豎直方向,B處切線水平,圓弧軌道上端A點距地面高度為H,質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,最后落在地面C點處,不計空氣阻力,求:

(1)小球剛運動到B點時,對軌道的壓力是多少?
(2)小球落地點C到B的水平距離S為多少?
(3)比值R/H為多少時,小球落地點C與B的水平距離S最遠?該水平距離的最大值是多少(用H表示)?

(1)=3mg(2)S=(3)

解析試題分析:(1)由機械能守恒定律mgR= 
對最低點列牛頓第二定律方程
解得:=3mg
根據(jù)牛頓第三定律小球剛運動到B點時,對軌道的壓力是=3mg
(2)由平拋運動得H-R=,S=
解得:S=
(3)由S=
當R=時,即時,S有最大值
考點:機械能守恒定律 牛頓運動定律 平拋運動規(guī)律

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示是一個模擬風洞中的實驗,空氣壓縮機在風洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細直桿上,直桿固定不動,球內(nèi)壁與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.5,將此裝置置于風洞中,氣流可對球施加豎直向上的恒力F,某時刻由靜止釋放小球,經(jīng)t=1s,小球通過的位移為S=0.5m.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求小球運動的加速度大小;
(2)求恒力F的大;
(3)求運動1s內(nèi),小球機械能的變化量ΔE;

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

傾角為的光滑斜面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩小物塊.開始時,兩物塊在光滑擋板作用下靜止在斜面上.現(xiàn)作用在乙物塊一平行于斜面向上的力,使乙物塊以加速度a勻加速運動.問

(1)經(jīng)多長時間物塊甲離開擋板?
(2)從開始到物塊甲恰好離開擋板的過程中,作用在乙物塊上的力的最大值和最小值分別是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t1
(2)若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計時,請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標軸上的t1t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻,縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本小題不要求寫出計算過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)如圖所示,在水平方向的勻強電場中固定一表面光滑、與水平面成45º角的絕緣直桿AB,其B端距地面高度h。有一質(zhì)量為m、帶負電、電荷量為q的小環(huán)套在直桿上,正以v0的速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后落在與B端正下方P點相距l(xiāng)的Q點,重力加速度g,求:

(1)電場強度E的大;
(2)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向;
(3)小環(huán)運動到Q點時的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.20 m,電阻R=1.0 Ω;有一導體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻均可忽略不計,整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B=0.50T的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度方向垂直軌道向下,F(xiàn)用某外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示。求:

(1)桿的質(zhì)量;
(2)桿加速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,已知半徑分別為R和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,甲軌道左側(cè)又連接一個光滑的軌道,兩圓形軌道之間由一條水平軌道CD相連.一小球自某一高度由靜止滑下,先滑上甲軌道,通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑上乙軌道,最后離開兩圓軌道.若小球在兩圓軌道的最高點對軌道壓力都恰好為零.試求:⑴分別經(jīng)過C、D時的速度;   ⑵小球釋放的高度h;   ⑶水平CD段的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,半徑的光滑半圓軌道豎直固定在高的光滑水平臺上,與平臺平滑連接,平臺長.可視為質(zhì)點的兩物塊、束縛在一起,并靜止在平臺的最右端D點,它們之間有被壓縮的輕質(zhì)彈簧,某時刻突然解除束縛,使兩物塊、具有水平方向的速度,通過平臺到達半圓軌道的最高點A時,軌道對它的壓力大小是,水平拋出后在水平地面上的落在水平地面上的P點,也落在P點.已知,.求:

(1)在 A時的速度?
(2)P點到D點的水平距離?
(3)解除束縛,使兩物塊、具有的水平方向的速度的大?.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)滑雪是人們喜愛的一項體育運動.一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為的斜坡,BC是半徑為的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差為,豎直臺階CD高度差為,臺階底端與傾角為斜坡DE相連.運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點由靜止滑下以,通過C點后飛落到DE上(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)AB豎直方向的高度差;
(2)運動員剛過B點瞬間軌道受到的壓力?
(3)運動員在空中飛行的時間

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同步練習冊答案