【題目】同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H，N板上固定有三個(gè)圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處?kù)o止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無(wú)阻礙地通過(guò)各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L(zhǎng)處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g．求：

（1）距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向；

（3）摩擦力對(duì)小球做的功．

【答案】（1）到底板的高度：H

（2）速度的大�。篖 壓力的大�。簃g

方向：豎直向下

（3）摩擦力對(duì)小球做的功：mg

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小球在Q點(diǎn)的速度為v0，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有H＝gt，L＝v0t1，得v0＝L ．從Q點(diǎn)到距Q點(diǎn)水平距離為的圓環(huán)中心的豎直高度為h，則＝v0t2，得h＝gt＝H．

該位置距底板的高度：Δh＝H－h(huán)＝H．

（2）設(shè)小球在Q點(diǎn)受的支持力為F，由牛頓第二定律F－mg＝m，得F＝mg，由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫′＝F，方向豎直向下．

（3）設(shè)摩擦力對(duì)小球做功為W，則由動(dòng)能定理得

mgR＋W＝mv

得W＝mg．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，螺線管與電阻R相連，磁鐵從螺線管的正上方由靜止釋放，到N極運(yùn)動(dòng)至螺線管上方管口的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A. a的電勢(shì)高于b的電勢(shì)

B. 通過(guò)電阻的電流由b到a

C. 磁鐵減少的重力勢(shì)能等于回路產(chǎn)生的熱量

D. 磁鐵運(yùn)動(dòng)的加速度小于重力加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一皮帶傳動(dòng)裝置，A、B、C三點(diǎn)到各自轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA、RB、RC，已知，若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑．則(　 )

A. A點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小相等

B. A點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等

C. B點(diǎn)與C點(diǎn)的角速度大小之比為2∶1

D. B點(diǎn)與C點(diǎn)的向心加速度大小之比為1∶4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)地面時(shí)速度方向與水平面的夾角為α，運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)?yōu)?/span>4L，騰空過(guò)程中離地面的最大高度為L(zhǎng)，若不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．運(yùn)動(dòng)員在空中的時(shí)間為

B．運(yùn)動(dòng)員在空中最高點(diǎn)的速度大小為

C．運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)地面時(shí)的豎直分速度為

D．運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)地面時(shí)速度方向與水平面的夾角α的正切值為1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在水平面上固定兩個(gè)相互緊靠的三角形斜面，將a、b、c三個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右水平拋出，落在斜面上時(shí)其落點(diǎn)如圖所示，小球a落點(diǎn)距水平面的高度最低。下列判斷正確的是( )

A. 小球c的初速度最大

B. 小球c的飛行時(shí)間最長(zhǎng)

C. 小球a的飛行過(guò)程速度變化最小

D. 小球a的速度偏向角最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。

（1）如圖所示，若軌道左端MP間接一阻值為R的電阻，導(dǎo)體棒在水平向右的恒力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度的大小。

（2）如圖所示，若軌道左端MP間接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為R的電阻。閉合開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度的大小。

（3）如圖所示，若軌道左端MP間接一電容器，電容器的電容為C，導(dǎo)體棒在水平向右的恒力F的作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】截面積為0．2m2的100匝圓形線圈A處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度正按＝0．01的規(guī)律均勻減小，開(kāi)始時(shí)S未閉合。R1＝4Ω，R2=6Ω，C=30F，線圈內(nèi)阻不計(jì)。求：

（1）S閉合后，通過(guò)R2的電流大�。�

（2）S閉合后一段時(shí)間又?jǐn)嚅_(kāi)，則S切斷后通過(guò)R2的電量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）嫦娥三號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射，首次實(shí)現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察．嫦娥三號(hào)的飛行軌道示意圖如圖所示．假設(shè)嫦娥三號(hào)在環(huán)月段圓軌道和橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到月球的萬(wàn)有引力，則（ ）

A．若已知嫦娥三號(hào)環(huán)月段圓軌道的半徑、運(yùn)動(dòng)周期和引力常量，則可算出月球的密度

B．嫦娥三號(hào)由環(huán)月段圓軌道變軌進(jìn)入環(huán)月段橢圓軌道時(shí)，應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使其減速

C．嫦娥三號(hào)在環(huán)月段橢圓軌道上P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度

D．嫦娥三號(hào)在動(dòng)力下降階段，其引力勢(shì)能減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，R同時(shí)在等勢(shì)面b上，據(jù)此可知（ ）

A. 三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最高

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)的電勢(shì)能小

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)的小

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度比在Q的加速度大

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