(16分)如圖所示,半徑為R的光滑圓周軌道固定在豎直面內(nèi),軌道底部有一質(zhì)量為的小球,以初速度沿軌道向上運(yùn)動(dòng),求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大?
(2)若大小可調(diào)節(jié),小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象,則的大小范圍?
(1)   (2)

試題分析:(1)小球從A點(diǎn)到C點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律: (2分)
得:        (1分)
在C點(diǎn),由牛頓第二定律: (2分)
解得:     (1分)
由牛頓第三定律可得,小球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825002333656675.png" style="vertical-align:middle;" />  (1分)
(2)小球脫軌現(xiàn)象只能出現(xiàn)在BC段,即小球能過(guò)B點(diǎn),但不能到達(dá)C點(diǎn)
小球恰到B點(diǎn),小球在A點(diǎn)的速度為,,得: (2分)
小球恰到C點(diǎn),小球在A點(diǎn)的速度為   (3分)
得: (3分)
則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象,的大小范圍為 (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)光滑水平桌面上有一輕彈簧,用質(zhì)量m=0.4 kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮,釋放后物塊從A點(diǎn)水平拋出, 恰好由P點(diǎn)沿切線進(jìn)入光滑圓弧軌道MNP,已知其圓弧軌道為半徑R=0.8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R,MN為豎直直徑,g=10 m/s2,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小;
(2)物塊在N點(diǎn)對(duì)圓弧軌道的壓力.(結(jié)果可用根式表示)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,物體A靜止在粗糙水平地面上,輕繩跨過(guò)固定在臺(tái)階拐角的定滑輪,一端固定在物體A上,另一端有人沿水平方向以足夠大的恒力拉繩,則在物體A沿地面向左加速運(yùn)動(dòng)的階段中
A.受到的地面摩擦力不斷變小
B.可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.可能做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)
D.可能做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

今年我省許多地區(qū)出現(xiàn)罕見(jiàn)的干旱,在一次向云層發(fā)射溴化銀炮彈進(jìn)行人工增雨作業(yè)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正解的是(   )
A.炮彈向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦力做負(fù)功
B.炮彈向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒
C.炮彈向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大于向下運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度
D.炮彈向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶電小球靜止在O點(diǎn),然后從O點(diǎn)自由釋放,其運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線,直線與豎直方向的夾角為θ,如圖所示,那么關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小的下列說(shuō)法中正確的是:
A.唯一值是B.最大值是
C.最小值是D.不可能是

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

迪拜塔超過(guò)160層,且擁有56部電梯,速度最高達(dá)每秒17.4米,那將是世界上速度最快且運(yùn)行距離最長(zhǎng)的電梯,則一部電梯從第160層下降到底層的過(guò)程中(阻力不計(jì))(  )
A.纜繩對(duì)電梯拉力的大小一定小于重力
B.纜繩對(duì)電梯拉力做功的大小一定等于重力所做的功
C.電梯下降過(guò)程速度取最大值時(shí),加速度一定最小
D.電梯發(fā)動(dòng)機(jī)做恒定功率運(yùn)行

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A,另一端掛在O點(diǎn),O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,如圖所示,水平距離s=2m.現(xiàn)有一滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球發(fā)生碰撞,每次碰后,滑塊與小球速度均互換,已知滑塊與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,水平面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2.試問(wèn):

⑴若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h;
⑵若滑塊B從h′=5m處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,從接觸彈簧開(kāi)始計(jì)時(shí)到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中,下列敘述正確的是
A.小球的速度一直減少
B.小球的加速度先減小后增大
C.小球加速度的最大值,小于重力加速度
D.小球機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)細(xì)線的一端固定在 A點(diǎn),另一端系質(zhì)量為m的小球,AB是過(guò)A的豎直線,且AB=L,E為AB的中點(diǎn),過(guò)E作水平線 EF,在EF上某一位置釘一小釘D,F(xiàn)將小球懸線拉至水平,然后由靜止釋放,不計(jì)線與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失。

(1)若釘子在E點(diǎn)位置,則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前瞬間,求繩子拉力T的大小。
(2)若小球要恰好能繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求釘子釘在D的位置離E點(diǎn)的距離x。
(3)保持小釘在(2)問(wèn)中的D位置不變,讓小球從圖示的P點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),若細(xì)線剛好達(dá)到最大張力而斷開(kāi),且小球運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。試求細(xì)線能承受的最大張力Tm

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