如圖所示，一個(gè)圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計(jì)的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)．將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力．

（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過C點(diǎn)落到墊子上，小球離A點(diǎn)的最大高度是多少？

（1），方向豎直向下（2）5R

解析試題分析：解：（1）小球離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，落到M點(diǎn)時(shí)水平位移為R，豎直下落高度為R，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
從C點(diǎn)射出的速度為
設(shè)小球以v1經(jīng)過C點(diǎn)受到管子對它的作用力為N，由向心力公式可得

，
由牛頓第三定律知，小球?qū)茏幼饔昧Υ笮?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/e6/3/1xivr3.png" style="vertical-align:middle;" />，方向豎直向下． 
（2）小球下降的高度最高時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的水平位移為4R，打到N點(diǎn)．
設(shè)能夠落到N點(diǎn)的水平速度為v2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)求得：

設(shè)小球下降的最大高度為H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，


考點(diǎn)：牛頓定律及機(jī)械能守恒定律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方，鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在鐵板中心的正上方有一個(gè)質(zhì)量為m=100g的木塊，從離鐵板上表面高h(yuǎn)=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開，兩者一起開始做簡諧運(yùn)動(dòng)。木塊撞到鐵板上以后，共同下降了l1=2.0cm時(shí)刻，它們的共同速度第一次達(dá)到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后，它們的共同速度第一次減小為零。空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度取g=10m/s2。求：

⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比，比例系數(shù)叫做彈簧的勁度，用k表示．求本題中彈簧的勁度k；
⑵ 從木塊和鐵板共同開始向下運(yùn)動(dòng)到它們的共同速度第一次減小到零的過程中，彈簧的彈性勢能增加了多少？
⑶在振動(dòng)過程中，鐵板對木塊的彈力的最小值N是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（7分）如圖甲所示，一半徑R＝1m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道，與斜面相切于B處，圓弧軌道的最高點(diǎn)為M，斜面傾角θ＝37°，t＝0時(shí)刻有一物塊從斜面底端A處沿斜面上滑，其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示．若物塊恰能到達(dá)M點(diǎn)，（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：

（1）物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著射線放射P，已知射線實(shí)質(zhì)為 高速電子流，放射放出的電子速度v0＝1.0×107m/s．足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置，相距d ＝2.0×m，其間有水平向左的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E＝2.5×104N/C．已知電子電量e＝1.6×10-19C，電子質(zhì)量取m＝9.0×10-31kg．求：

（1）電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能；
（2）熒光屏上的發(fā)光面積．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(8分)如圖所示，一個(gè)絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場E中，在環(huán)的上端，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為 +q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，
求：在小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，球?qū)Νh(huán)的壓力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑R＝15m的四分之一圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為15m的半圓軌道，D為BDO軌道的中央，一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力等于其重力的倍，試求：

⑴高度H的大��；
⑵討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn)，并說明理由；
⑶小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小和方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)的豎直高度，水平距離，水平軌道AB長為，BC長為，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度.求：

（1）若小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，求小球在A點(diǎn)的初速度？
（2）若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，AB段長x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)�；瑝K落回A點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）如果要使小滑塊在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37º。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長L＝1m，B點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的水平距離和距C點(diǎn)豎直距離相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，細(xì)線AB上的張力為0而細(xì)線AC與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度的大��；
（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，細(xì)線AB剛好豎直，且張力為0，求此時(shí)角速度的大�。�
（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過計(jì)算在坐標(biāo)圖中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方變化的關(guān)系圖像

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同步練習(xí)冊答案