【題目】如圖所示，水平光滑軌道OA上有一質(zhì)量m =2 kg的小球以速度v0 = 20 m/s向左運(yùn)動，從A點(diǎn)飛出后恰好無碰撞地經(jīng)過B點(diǎn)，B是半徑為R = 10 m的光滑圓弧軌道的右端點(diǎn)，C為軌道最低點(diǎn)，且圓弧BC所對圓心角θ = 37°，又與一動摩擦因數(shù)μ = 0.2的粗糙水平直軌道CD相連，CD長為15 m。進(jìn)入另一豎直光滑半圓軌道，半圓軌道最高點(diǎn)為E，該軌道的半徑也為R。不計(jì)空氣阻力，物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取g =10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求：

(1)A、B兩點(diǎn)的高度差和物塊在C點(diǎn)對圓弧軌道的壓力；

(2)通過計(jì)算分析甲物塊能否經(jīng)過E點(diǎn)。

【答案】（1）11.25m；153N（2）甲物塊能經(jīng)過E點(diǎn)

【解析】(1)由題意知：在C點(diǎn)速度方向沿B點(diǎn)切線方向，在B點(diǎn)速度大小為：

豎直速度大小為vy=v0tan370=15m/s

從A點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為：=1.5s

AB的高度差為

從B點(diǎn)到C點(diǎn)由動能定理得：

所以在C點(diǎn)

N=153N

由牛頓第三定律可知物體對軌道的壓力為153N，方向向下

(2)假設(shè)甲物塊通過E點(diǎn)時(shí)速度大小為v2，從C點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)，由動能定理得：

所以在E點(diǎn)速度大小為

在E點(diǎn)做圓周運(yùn)動時(shí)最小速度為v3，有

所以v3=10m/s

因?yàn)?/span>v2>v3，所以甲物塊能經(jīng)過E點(diǎn).

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)設(shè)計(jì)了測定動摩擦因數(shù)的方案，其裝置如圖所示，A是可在水平桌面任意位置固定的滑槽，其末端與水平桌面相切，B是體積較小質(zhì)量為m的滑塊。請你根據(jù)相關(guān)知識完善以下實(shí)驗(yàn)操作。

（1）如圖甲所示，將滑槽末端與桌面右邊緣M對齊并固定，讓滑塊從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P點(diǎn)，測出滑槽最高點(diǎn)距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、M與P間的水平距離x1，則滑塊經(jīng)過滑槽末端時(shí)的速度為_______（用實(shí)驗(yàn)中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g）。

（2）如圖乙所示，將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定，讓滑塊B再次從滑槽最高點(diǎn)由靜止滑下，最終落在水平地面上的P′點(diǎn)，測出滑槽末端與桌面右邊緣M的距離L、M與P′間的水平距離x2，則滑塊離開桌面右邊緣M時(shí)的速度為_______（用實(shí)驗(yàn)中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g）。

（3）由第（1）（2）步的測量，可以寫出滑塊與桌面之間動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為_______（用實(shí)驗(yàn)中所測物理量的符號表示，已知重力加速度為g）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小魯為研究物體所受空氣阻力與物體運(yùn)動速度的關(guān)系，小魯約爸爸在一個(gè)無風(fēng)的周末開汽車來到一段人車稀少的平直公路上。小魯打開汽車天窗，將如圖甲所示裝置固定在汽車車頂。

爸爸依次以5m/s、10m/s、 15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各勻速行駛一段距離，小魯依次將汽車不同行駛速度時(shí)的彈簧測力計(jì)的示數(shù)記錄在下表中。

汽車速度v（m/s）

5

10

15

20

彈簧測力計(jì)示數(shù)F/N

0.20

0.82

3.30

(1)如圖乙所示，為小魯同學(xué)在車速穩(wěn)定在15m/s時(shí)用手機(jī)拍下的測力計(jì)照片，此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為______N；

(2)實(shí)驗(yàn)裝置中用小車而不是木塊，并將其放在表面平滑的木板上，目的是為了減小______對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

(3)分析上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則當(dāng)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)穩(wěn)定在2.40N時(shí)，車速為________m/s.(計(jì)算結(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，質(zhì)量m1=2kg小鐵塊放在足夠長的質(zhì)量m2=lkg的木板的左端，板和鐵塊間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2，板和水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，兩者均靜止。現(xiàn)突然給木板向左的初速度v0=3.5m/s，同時(shí)對小鐵塊施加一水平向右的恒定拉力F=10N，當(dāng)木板向左運(yùn)動最遠(yuǎn)時(shí)撤去F，取g=10m/s2。求：

（1）木板向左運(yùn)動的時(shí)間t1和這段時(shí)間內(nèi)小鐵塊和木板的位移x1、x2；

（2）整個(gè)過程中，木板在水平面上滑行的位移大��；

（3）整個(gè)過程中，滑塊、木板和水平面組成系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，10m跳臺跳水是我國運(yùn)動員的強(qiáng)項(xiàng)，某次訓(xùn)練中，質(zhì)量為60kg的跳水運(yùn)動員從跳臺自南下落10m后入水，在水中豎直向下減速運(yùn)動，設(shè)空中下落時(shí)空氣阻力不計(jì)，水對他的阻力大小恒為2400N，那么在他入水后下降2.5m的過程中，下列說法正確的是(取g=10m／s2)

A. 他的加速度大小為30m／s2 B. 他的動量減少了300kg·m/s

C. 他的動能減少了6000J D. 他的機(jī)械能減少了4500J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩車沿平行靠近的平直軌道同向行駛。T＝0時(shí)刻，兩車同時(shí)開始剎車，其v一t圖象如圖所示。已知在剎車后的運(yùn)動過程中兩車發(fā)生了相遇，下列說法正確的是

A. 開始剎車時(shí)，一定是乙車在前，甲車在后

B. 兩車剎車時(shí)的距離一定不大于100m

C. 兩車一定是在t＝20s時(shí)相遇

D. 兩車一定相遇兩次

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，粒子源靠近水平極板M、N的M板，N板下方有一對長為L，間距為d＝L的豎直極板P、Q，在下方區(qū)域存在著垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁場上邊界放有范圍足夠大的感光膠片。水平極板M、N之間的電壓為U0，中間開有小孔，兩小孔連線的延長線為豎直極板P、Q的中線，與磁場上邊界的交點(diǎn)為O。P、Q之間的電壓UPQ隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝。粒子源連續(xù)釋放初速度不計(jì)、質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，經(jīng)加速后進(jìn)入豎直極板P、Q之間的電場。再進(jìn)入下方磁場的粒子全部打在感光膠片上。已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時(shí)間遠(yuǎn)小于電場變化的周期，粒子所受重力不計(jì)。求：

（1）帶電粒子從N板小孔射出時(shí)的速度；

（2）為使進(jìn)入磁場的粒子都能打在膠片上，磁場上、下邊界的最小距離；

（3）以O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為正方向建立坐標(biāo)軸Ox，粒子在膠片上的落點(diǎn)的坐標(biāo)范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系。

(1)為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對小車阻力的影響，需要平衡阻力。關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是____ 。

A B C D

(2)甲組同學(xué)正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，取砝碼和盤所受的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C，測得它們到靜止釋放的起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作周期為T，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W =_____，小車動能變化量ΔEk = ____ 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開口向上，用輕質(zhì)活塞封閉有體積為V0的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)為P0，環(huán)境溫度為T0，輕質(zhì)活塞橫截面積為S，與氣缸之間的摩擦不計(jì)�，F(xiàn)在活塞上面放一質(zhì)量為m的物塊，活塞緩慢下移，并最終靜止在A位置。重力加速度為g。則

i．活塞靜止在A位置時(shí)，離氣缸底端的距離是多少?

ii．如果拿掉物塊，要保持活塞靜止在A位置，這時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)為多少? 氣缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱?

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同步練習(xí)冊答案