【題目】學(xué)校科技小組設(shè)計(jì)了“e”字型軌道豎直放置在水平面上，該軌道由兩個(gè)光滑半圓形軌道ABC、CDE和粗糙的水平直軌道EF組成，末端與豎直的彈性擋板OF連接，軌道CDE半徑r=0.1m，軌道ABC半徑為2r，A端與地面相切�，F(xiàn)將質(zhì)量m=0.2kg小滑塊從水平地面P點(diǎn)以速度v0=2m/s沿軌道上滑，運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)與擋板發(fā)生完全彈性相碰。已知直線軌道EF長為L=0.5m，小滑塊與軌道EF的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，其余阻力均不計(jì)，小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

(1)小滑塊在ABC圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)軌道C點(diǎn)的壓力；

(2)小滑塊最終停止的位置離F點(diǎn)的距離；

(3)若改變小滑塊的初速度，使小滑塊能停在EF軌道上，且運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，則小滑塊的初速度滿足什么條件。

【答案】(1)2N，豎直向上；(2)0.3m；(3)

【解析】

(1)小球從P到C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得

在C點(diǎn)對(duì)小球根據(jù)牛頓第二定律

解得

根據(jù)牛頓第三定律可知小滑塊對(duì)軌道的壓力為2N，方向豎直向上。

(2)從P點(diǎn)到EF軌道停止過程中，根據(jù)動(dòng)能定理

解得

所以小球最終停在離F點(diǎn)0.3m處。

(3)小球剛好經(jīng)過最高點(diǎn)C，則

小球從P到C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得

當(dāng)小球第一次從擋板彈回時(shí)，到達(dá)小圓的圓心等高處時(shí)速度為零，小球從P到D的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得

解得

所以小球的初速度范圍為

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】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻的阻值：

(1)現(xiàn)有電源(4V,內(nèi)阻可不計(jì)、滑動(dòng)變阻器(0～50aΩ，額定電流2A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表：

A.電流表(0～3A,內(nèi)阻約0.025Ω)

B.電流表(0～0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)

C.電壓表(0～3V,內(nèi)阻約3kΩ)

D.電壓表(0～15V,內(nèi)阻約15kΩ)

為減小測量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用_____,電壓表應(yīng)選用______(選填器材前的字母)；

(2)下圖是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線。要求電壓表和電流表從零開始讀數(shù),補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線____：

(3)接通開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U，某次電表示數(shù)如圖所示,可得該電阻的測量值_______Ω(保留三位有效數(shù)字)。

(4)在測量電阻的過程中產(chǎn)生誤差的主要原因是________(選填選項(xiàng)前的字母)

A.電流表測量值小于流經(jīng)的電流值

B.電流表測量值大于流經(jīng)的電流值

C.電壓表測量值小于兩端的電壓值

D.電壓表測量值大于兩端的電壓值

(5)實(shí)驗(yàn)中為減少溫度的變化對(duì)電阻率的影響,采取了以下措施,其中在確的是______

A.多次測量U、I,畫圖像,再求R值

B.多次測量U、I,先計(jì)算R,再求R的平均值

C.實(shí)驗(yàn)中通電電流不宜過大,通電時(shí)間不宜過長

D.多次測量U、I,先求U、I的平均值,再求R

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn) O，乙分子位于 x 軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用 力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0 為斥力，F(xiàn)<0 為引力，a、b、c、 d 為 x 軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從 a 處由靜止釋放，則( )

A. 乙分子從 a 到 b 做加速運(yùn)動(dòng)， 由 b 到 c 做減速運(yùn)動(dòng)

B. 乙分子由 a 到 c 做加速運(yùn)動(dòng)， 到達(dá) c 時(shí)速度最大

C. 乙分子由 a 到 b 的過程中， 兩分子間的分子勢能一直增加

D. 乙分子由 b 到 d 的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源由n個(gè)電動(dòng)勢均為1.5 V、且內(nèi)阻相同的電池串聯(lián)組成，合上開關(guān)S，變阻器的滑片C從A端滑至B端的過程中，電路中一些物理量的變化規(guī)律由圖甲、乙、丙給出（甲圖為輸出功率與路端電壓關(guān)系曲線；乙圖為路端電壓與總電流關(guān)系曲線；丙圖為電源的效率與外電路電阻關(guān)系曲線），電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響不計(jì)，求：

(1)組成電源的串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)；

(2)滑動(dòng)變阻器的總阻值；

(3)將甲、乙、丙三個(gè)圖上的a、b、c、d各點(diǎn)的坐標(biāo)補(bǔ)齊。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：

a.如圖甲所示，用圖釘將橡皮條固定在A點(diǎn)，用兩彈簧秤將橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉至O，并記錄結(jié)點(diǎn)O的位置、OB和OC的方向、彈簧的示數(shù)F1、F2；

b.只用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)也拉到O點(diǎn)，記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。

c.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖如圖乙所示。

(1)如果操作正確，圖乙中F與兩力中，方向一定沿AO方向的是________。

(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是________。

A.理想實(shí)驗(yàn)法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

(3)步驟（b）中彈簧的示數(shù)如圖丙所示，示數(shù)為________N。

d.某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)得到力F1的方向沿圖丙中OP方向，力F2的方向沿圖中OM方向，兩個(gè)分力的大小分別為F1=2.00N、F2=2.40N，請(qǐng)根據(jù)圖中標(biāo)示的單位長度作出F1、F2的合力F______；根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=_____N（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m（包括雪具在內(nèi)）的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g。在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh

C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh

D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)的方法及步驟如下：

①向體積V油＝1 mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總＝500 mL；

②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳?/span>n＝100滴時(shí)，測得其體積恰好是V0＝1 mL；

③先往邊長為30 cm～40 cm的淺盤里倒入2 cm深的水，然后將________均勻地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；

⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖3所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個(gè)數(shù)N，小方格的邊長l＝20 mm.

根據(jù)以上信息，回答下列問題：

(1)步驟③中應(yīng)填寫：______________________________________________________；

(2)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′是________mL；

(3)油酸分子直徑是________m.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是（ ）

A.由可知此場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與F成正比

B.根據(jù)真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式，一點(diǎn)電荷電場中某點(diǎn)場強(qiáng)和場源電荷的電荷量成正比

C.由公式可知電場中某點(diǎn)的電勢與q成反比

D.由U=Ed可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球，甲球帶正電，乙球原來不帶電，由于靜電感應(yīng)，兩球在空間

形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場.實(shí)線為其電場線，虛線為其等勢線，A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位

于同一直線上，C.D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱，則( ）

A. A 點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相同

B. C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同

C. 正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，靜電力做正功

D. 負(fù)電荷從C點(diǎn)沿直線CD移至D點(diǎn)，電勢能先減小后增大

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同步練習(xí)冊答案