如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng).要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

R≤h≤5R

解析試題分析：若物體恰好能夠通過最高點(diǎn)，則有，解得，
初始位置相對(duì)于圓軌道底部的高度為，則根據(jù)機(jī)械能守恒可得，得
當(dāng)小物塊對(duì)最高點(diǎn)的壓力為5mg時(shí)，有，得
初始位置到圓軌道的底部的高度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
解得，故物塊的初始位置相對(duì)于圓軌道底部的高度的范圍為R≤h≤5R。
考點(diǎn)：考查了機(jī)械能守恒定律；向心力．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一小孩從公園中的滑梯上加速滑下，對(duì)于其機(jī)械能變化情況，下列說法中正確的是(    )

A．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小
B．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小
C．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加
D．重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

(10分)如圖所示，半徑為R的光滑圓弧軌道豎直放置，底端與光滑的水平軌道相接，質(zhì)量為m的小球B靜止光滑水平軌道上，其左側(cè)連接了一輕質(zhì)彈簧，質(zhì)量為m的小球A自圓弧軌道的頂端由靜止釋放，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．

求：（1）小球A滑到圓弧面底端時(shí)的速度大小．
（2）小球A撞擊輕質(zhì)彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，在管口右端用蓋板A密閉，兩管內(nèi)液面的高度差為h，U形管中液柱的總長(zhǎng)為3h�，F(xiàn)拿去蓋板A，液體開始流動(dòng)，不計(jì)液體內(nèi)部及液體與管壁間的摩擦力，重力加速度為g，則當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為              。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分） 如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道上靜止三個(gè)小木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=1kg，mC=2kg，其中B與C用一個(gè)輕彈簧固定連接，開始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)；A和B之間有少許塑膠炸藥，A的左邊有一個(gè)彈性擋板（小木塊和彈性擋板碰撞過程沒有能量損失）�，F(xiàn)在引爆塑膠炸藥，若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量有E=9J轉(zhuǎn)化為A和B沿軌道方向的動(dòng)能，A和B分開后，A恰好在BC之間的彈簧第一次壓縮到最短時(shí)追上B，并且在碰撞后和B粘到一起。求：彈簧彈性勢(shì)能的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，有一裝置由傾斜軌道AB、水平軌道BC、豎直臺(tái)階CD和足夠長(zhǎng)的水平直軌道DE組成，表面處處光滑，且AB段與BC段通過一小圓�。ㄎ串嫵觯┢交嘟�。有一小球用輕繩豎直懸掛在C點(diǎn)的正上方，小球與BC平面相切但無擠壓。緊靠臺(tái)階右側(cè)停放著一輛小車，車的上表面水平與B點(diǎn)等高且右側(cè)固定一根輕彈簧，彈簧的自由端在Q點(diǎn)，其中PQ段是粗糙的，Q點(diǎn)右側(cè)表面光滑�，F(xiàn)將一個(gè)滑塊從傾斜軌道的頂端A處自由釋放，滑至C點(diǎn)時(shí)與小球發(fā)生正碰，然后從小車左端P點(diǎn)滑上小車。碰撞之后小球在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩受到的拉力如圖乙所示。已知滑塊、小球和小車的質(zhì)量分別為m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg，AB軌道頂端A點(diǎn)距BC段的高度為h=0.8m，PQ段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.4m，輕繩的長(zhǎng)度為R=0.5m。 滑塊、小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。取g=10m/s2。求：

（1）滑塊到達(dá)BC軌道上時(shí)的速度大小。
（2）滑塊與小球碰后瞬間小球的速度大小。
（3）要使滑塊既能擠壓彈簧，又最終沒有滑離小車，則滑塊與PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)在什么范圍內(nèi)？（滑塊與彈簧的相互作用始終在彈簧的彈性范圍內(nèi)）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

我國(guó)的月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步�！版隙鹑�(hào)”的任務(wù)是“落”。  2013年12月2日，“嫦娥三號(hào)”發(fā)射，經(jīng)過中途軌道修正和近月制動(dòng)之后，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌，進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)P、近月點(diǎn)Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在Q點(diǎn)附近制動(dòng)，由大功率發(fā)動(dòng)機(jī)減速，以拋物線路徑下降到距月面100米高處進(jìn)行30s懸停避障，之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處，為避免激起更多月塵，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，落到月球表面。
已知引力常量為G，月球的質(zhì)量為M，月球的半徑為R，“嫦娥三號(hào)”在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量為m， P、Q點(diǎn)距月球表面的高度分別為h1、h2。

（1）求“嫦娥三號(hào)”在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)的速度大��；
（2）已知“嫦娥三號(hào)”與月心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能為（取無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），其中m為此時(shí)“嫦娥三號(hào)”的質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在軌道II上運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng)能和引力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號(hào)”經(jīng)過Q點(diǎn)的速度大小為v，請(qǐng)根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大小；

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（2）（9分）甲、乙兩個(gè)小球在水平光滑直軌道上向同方向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別是P1=5kg·m/s，P2=7kg·m/s。甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)镻2’=10kg·m/s。求兩球質(zhì)量m甲與m乙滿足怎樣的關(guān)系？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）在一絕緣支架上，固定著一個(gè)帶正電的小球A，A又通過一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B，B的質(zhì)量為0.1kg，電荷量為×10－6C，如圖所示，將小球B緩緩拉離豎直位置，當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，將其由靜止釋放，小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知釋放瞬間繩剛好張緊，但無張力． g取10m/s2．求

（1）小球A的帶電荷量；
（2）釋放瞬間小球B的加速度大��；
（3）小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力．

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