【題目】探究平拋運動實驗裝置如圖所示，半徑為 L 的四分之一圓軌道(可視為光滑) 固定于水平桌面上，切口水平且與桌邊對齊，切口離地面高度為 2L.離切口水平距離為 L 的一探測屏 AB 豎直放置，一端放在水平面上，其高為 2L.一質(zhì)量為 m 的小球從圓軌道上不同的位置靜止釋放打在探測屏上．若小球在運動過程中空氣阻力不計，小球可視為質(zhì)點， 重力加速度為 g.求：

(1)小球從圖示位置 P 處靜止釋放，到達圓軌道最低點 Q 處速度大小及小球?qū)A軌道壓力；

(2)為讓小球能打在探測屏上，小球應從圓軌道上什么范圍內(nèi)靜止釋放？

(3)小球從什么位置靜止釋放，小球打在屏上時動能最小，最小動能為多少？

【答案】(1)3mg,方向豎直向下(2) (3)

【解析】

(1)小球從P處下滑到Q點，由機械能守恒可得：

得：v=

在Q點對小球受力分析得：

代入得：FN=3mg

根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)壍缐毫Υ笮?mg，方向豎直向下。

(2)小球從軌道上某點C下滑到Q處平拋，恰好打在B點，則根據(jù)平拋運動規(guī)律

豎直方向2L= ，

水平方向vQ=L/t

從C到Q根據(jù)機械能守恒得：

mghc=

得：hc=L/8

即小球從PC范圍內(nèi)從靜止釋放均能打到探測屏上。

(3)設從Q處以速度v0射出，打到探測屏上，其動能為：

Ek= +mgh

而h==g2(Lv0)2

L=v0t

得Ek=+

由數(shù)學知識得v0=時Ek最小，且Ekmin=mgL

釋放點位置離Q的豎直高度H=L/2

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖示一個球形物體靜止于光滑水平面上，并與水平方向夾角為θ的光滑墻壁接觸，，則下面說法正確的是（ ）

A. 小球與兩物體有接觸，受到有兩個彈力作用；

B. 小球除受重力作用外，還受水平地面對它的彈力作用；

C. 小球受到三個力的作用，分別是：重力、水平地面對它的支持力、斜墻對它的壓力；

D. 小球?qū)λ降孛娴膲毫褪切∏蚴艿降闹亓Α?/span>

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖示裝置可以做力學中的許多實驗。

（1）利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必要的措施是_______

A．細線必須與長木板平行

B．先接通電源再釋放小車

C．小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量

D．平衡小車與長木板間的摩擦力

（2）利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，將打點計時器接到頻率為50 Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖所示，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出。

①圖中標出的相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T＝________s；

②計數(shù)點E對應小車的瞬時速度大小計算式為vE＝________（時間間隔用T表示）；

③為了充分利用記錄數(shù)據(jù)并減小誤差，小車加速度大小的計算式應為a＝________（時間間隔用T表示）。

（3）某同學在利用此裝置“探究小車的加速度a與所受拉力F的關系”時，保持小車質(zhì)量一定，改變鉤碼個數(shù)，在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線，如右圖所示。圖線________(選填“①”或“②”)是在軌道傾斜情況下得到的，小車的質(zhì)量M＝________kg。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示裝置做“探究合力做的功與動能改變關系”的實驗，他們將光電門固定在水平軌道上的B點，如圖所示．并用重物通過細線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點到光電門的距離（s）進行多次實驗，實驗時要求每次小車都從靜止釋放．

（1）用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，d=______cm．

（2）如果遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為s．該同學通過描點作出線性圖象來反映合力做的功與動能改變關系，則他作的圖象關系是下列哪一個時才能符合實驗要求______．

A．s－t B．s－t2C．s－t-1D．s－t-2

（3）下列哪些實驗操作能夠減小實驗誤差______．

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動

B．必須滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C．必須保證小車從靜止狀態(tài)開始釋放．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一束電子流在經(jīng)U＝5 000 V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示．若兩板間距d＝1.0 cm，板長l＝5.0 cm，那么要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是勻強電場遇到空腔導體后的部分電場線分布圖，電場方向如圖中箭頭所示，M、N、Q是以直電場線上一點O為圓心的同一圓周上的三點，OQ連線垂直于MN．以下說法正確的是（ ）

A．O點電勢與Q點電勢相等

B．O、M間的電勢差小于N、O間的電勢差

C．將一負電荷由M點移到Q點，電荷的電勢能增加

D．在Q點釋放一個正電荷，正電荷所受電場力將沿與OQ垂直的方向豎直向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一帶負電小球懸掛在電容器內(nèi)部.閉合開關S,電容器充電,這時懸線偏離豎直方向的夾角為,則( )

A. 保持開關S閉合，略向右移動A板,則增大

B. 保持開關S閉合，略向右移動A板,則不變

C. 斷開開關S,略向上移動A板,則增大

D. 斷開開關S,略向上移動A板,則不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑半圓軌道在B點平滑連接，在過圓心O的水平界面M的下方分布有水平向右的勻強電場，場強，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電量為+q的小球(可視為質(zhì)點)從水平軌道上A點由靜止釋放,小球運動到C點離開圓軌道后經(jīng)界面MN上的P點進入電場(P點恰好在A點的正上方).已知A、B間距離為2R,重力加速度為g,求：

(1)小球在C處的速度大�。�

(2)小球從A運動到B克服阻力所做的功；

(3)球從A運動到C的過程中對軌道壓力的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m=0.8kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點上并處于靜止狀態(tài)．PA與豎直方向的夾角37°，PB沿水平方向．質(zhì)量為M=3kg的木塊與PB相連，靜止于水平桌面上，如圖所示（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）輕繩PA拉力的大��；

（2）木塊受到水平桌面摩擦力的大小及方向．

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