一質(zhì)量為10kg的小球，從距地面高度為H的地方沿光滑軌道滑下來，進(jìn)入一半徑R=5m的光滑圓形軌道內(nèi)，小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為小球重量，如圖所示，經(jīng)過最高點(diǎn)后沿圓形軌道的最低點(diǎn)進(jìn)入另一光滑半徑為2R圓形軌道I，在該圓形軌道能上升的最大高度為。假設(shè)第二次重復(fù)第一的運(yùn)動(dòng)仍從半徑為R的圓形軌道的最低端進(jìn)入另一光滑平直斜面軌道II，軌道足夠長，能上升的最大高度為

試求（1）從靜止開始下滑時(shí)的最大高度H
(2)比較、與H的大小關(guān)系（用><=表示）
⑴設(shè)下落距地面的高度為H，在半徑為R的圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,在整個(gè)下落過程中機(jī)械能守恒有
mgH =mg2R+mv2   ①
在最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)    
N+mg=     2mg=         ②
由①.②方程組得    H=3R
⑵
第一次從最低點(diǎn)進(jìn)入軌道I仍滿足機(jī)械能守恒，因?yàn)槭菆A弧在最高點(diǎn)時(shí)速度大小不為零
mgH =mv21+mgh1       h1>H
第二次從最低點(diǎn)進(jìn)入II軌道仍滿足機(jī)械能守恒，因?yàn)槠街避壍雷罡唿c(diǎn)時(shí)速度為零
mgh2="mgH           " h2=H
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一根不可伸長的細(xì)繩長0.9m，細(xì)繩的一端固定，另一端系一個(gè)小球A，小球從靜止開始，由細(xì)繩偏離開豎直方向=______的角度下擺，通過最低點(diǎn)B的速度是3m／s．（g取）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從A點(diǎn)水平飛出，落到斜坡上的B點(diǎn)。已知運(yùn)動(dòng)員水平飛出的速度為v0="20" m/s，山坡傾角為θ=37°，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50kg，山坡可以看成一個(gè)斜面。不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2，求：

（1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間；
（2）AB間的距離s；
（2）運(yùn)動(dòng)員落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P，右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略， 水平部分NQ的長度L=8m，皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。MN上放置兩個(gè)質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B，它們與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4。開始時(shí)，A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，其彈性勢能EP=16J�，F(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，并迅速移走彈簧。

⑴．求物塊B被彈開時(shí)速度的大�。�
⑵．A與P相碰后靜止，當(dāng)物塊B返回水平面MN后，A被P彈出，A、B相碰后粘在一起向右滑動(dòng)，要使A、B連接體剛好從Q端滑出，求P對(duì)A做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如右圖所示，光滑斜軌和光滑圓軌相連，固定在同一個(gè)豎直面內(nèi)。圓軌的半徑為R，一個(gè)小球（質(zhì)量為m，大小可忽略不計(jì)）從離水平面高h(yuǎn)處由靜止開始自由下滑，由斜軌進(jìn)入圓軌。
（1）若小球到達(dá)圓軌最高點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌的壓力大小恰好等于自身重力大小，那么小球過圓軌最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌的壓力是多大？
（2）為了使小球在圓軌內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中始終不脫離圓軌，
h應(yīng)在什么范圍內(nèi)取值？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，管道內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，當(dāng)小球以初速度V0從管道最低點(diǎn)出發(fā)，到最高點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)管道無壓力，求：V0的大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

兩根長直軌道與一半徑為R的半圓型圓弧軌道相接于A、C兩點(diǎn)，B點(diǎn)為軌道最低點(diǎn)，O為圓心，軌道各處光滑且固定在豎直平面內(nèi)。質(zhì)量均為m的兩小環(huán)P、Q用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上。將MN兩環(huán)從距離地面2R處由靜止釋放，整個(gè)過程中輕桿和軌道始終不接觸，重力加速度為g，求：
（1）當(dāng)P環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)減少的重力勢能△EP；
（2）當(dāng)P環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度v；
（3）在運(yùn)動(dòng)過程中，P環(huán)能達(dá)到的最大速度vm；
（4）若將桿換成長，P環(huán)仍從原處由靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，P環(huán)能達(dá)到的最大高度H。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中：

（1）下列操作正確的是____
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到直流電源上
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直固定在鐵架臺(tái)上
C．先釋放重物，后接通電源
D．釋放重物前，重物應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
（2）如圖為實(shí)驗(yàn)中所得的一條紙帶，圖中所標(biāo)的為計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中打O點(diǎn)時(shí)紙帶速度為零。若要驗(yàn)證釋放重物至打F點(diǎn)的過程中的機(jī)械能守恒，求該過程減少的重力勢能，需測量____點(diǎn)與____點(diǎn)的距離；求該過程增加的動(dòng)能，需測量____點(diǎn)與____點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

“時(shí)空之旅”飛車表演時(shí)，演員駕著摩托車，在球形金屬網(wǎng)內(nèi)壁上下盤旋，
令人驚嘆不已，摩托車沿圖示豎直軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中（   ）
A．機(jī)械能一定守恒
B．其輸出功率始終保持恒定
C．經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的向心力僅由支持力提供
D．通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度與球形金屬網(wǎng)直徑有關(guān)

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