（17分）如圖所示，半徑為R的1/4光滑圓弧支架豎直放置，支架底AB離地的距離為2R，圓弧邊緣C處有一光滑的小定滑輪，一根跨過定滑輪、足夠長的輕繩，兩端分別系著可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為與的物體，緊靠小定滑輪，且。開始時(shí)、均靜止。

（1）為使釋放后能到達(dá)A點(diǎn)，與之間必須滿足什么關(guān)系？
（2）如果，試求釋放后經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)A時(shí)的速度大小。
（3）若質(zhì)量為m的到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)繩突然斷開，求落地時(shí)重力的功率。

（1）  （2）  （3）

解析試題分析：（1）根據(jù)題意分析可知，釋放后到經(jīng)過圓弧最低點(diǎn)A的過程中，上升的高度為。
為使能到達(dá)A點(diǎn)，根據(jù)與組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：，解得：。
（2）設(shè)運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，此時(shí)的速度大小為。
根據(jù)運(yùn)動的分解，得：
根據(jù)與組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：，
聯(lián)立解得：
（3）繩斷后做平拋運(yùn)動，設(shè)落地時(shí)豎直向下的速度大小為。
根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有：
落地時(shí)重力的功率：
聯(lián)立解得：
考點(diǎn)：本題考查了機(jī)械能守恒定律、平拋運(yùn)動、運(yùn)動的合成與分解．

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

某游樂場過山車模型簡化為如圖5－3－19所示，光滑的過山車軌道位于豎直平面內(nèi)，該軌道由一段斜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.可視為質(zhì)點(diǎn)的過山車從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動．

（1）若要求過山車能通過圓形軌道最高點(diǎn)，則過山車初始位置相對于圓形軌道底部的高度h至少要多少？
（2）考慮到游客的安全，要求全過程游客受到的支持力不超過自身重力的7倍，過山車初始位置相對于圓形軌道底部的高度h不得超過多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以8 m/s的初速度向右運(yùn)動，與質(zhì)量為mB=0.2kg的靜止小球B發(fā)生彈性正碰。碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R=0.5m的豎直放置的光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點(diǎn)N后水平拋出。g=10m/s2。求：

(1) 碰撞后小球B的速度大小；
(2) 小球B從軌道最低點(diǎn)M運(yùn)動到最高點(diǎn)N的過程中所受合外力的沖量；
(3) 碰撞過程中系統(tǒng)的機(jī)械能損失。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(10分) 如圖所示，A為有光滑曲面的固定軌道，軌道底端的切線方向是水平的．質(zhì)量M＝40 kg的小車B靜止于軌道右側(cè)，其上表面與軌道底端在同一水平面上．一個(gè)質(zhì)量 m＝20 kg的物體 C 以2.0 m/s的初速度從軌道頂端滑下，沖上小車 B 后經(jīng)一段時(shí)間與小車相對靜止并一起運(yùn)動．若軌道頂端與底端的高度差 h＝1.6 m．物體與小車板面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì)．(取 g＝10 m/s2)，求：

①物體與小車保持相對靜止時(shí)的速度 v；
②物體在小車上相對滑動的距離 L.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀．此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面．如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy.已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y＝x2，探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g.求此人落到坡面時(shí)的動能。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖甲所示是一個(gè)單擺振動的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置．設(shè)擺球向右方向運(yùn)動為正方向．圖乙所示是這個(gè)單擺的振動圖象．根據(jù)圖象回答：（）

(1)單擺振動的頻率是多大？
(2)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0 m/s2，試求這個(gè)擺的擺長是多少？
（3）如果擺球在B處繩上拉力F1=1.01N，在O處繩上拉力F2=0.995N，則擺球質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，P物體推壓著輕彈簧置于A點(diǎn)，Q物體放在B點(diǎn)靜止,P和Q的質(zhì)量均為物體，它們的大小相對于軌道來說可忽略。光滑軌道ABCD中的AB部分水平，BC部分為曲線，CD部分為直徑d=5m圓弧的一部分， 該圓弧軌跡與地面相切，D點(diǎn)為圓弧的最高點(diǎn)，各段連接處對滑塊的運(yùn)動無影響。現(xiàn)松開P物體，P沿軌道運(yùn)動至B點(diǎn)，與Q相碰后不再分開，最后兩物體從D點(diǎn)水平拋出，測得水平射程S=2m。
() 求：

(1)兩物塊水平拋出拋出時(shí)的速度
(2)兩物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時(shí)對圓弧的壓力N
(3)輕彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，細(xì)繩上端固定于水平軸O，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球，組成一擺長為L= 0.2m的擺。擺原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，且小球與光滑平臺的邊緣接觸，但對平臺無壓力，平臺高h(yuǎn)= 0.8m。一個(gè)質(zhì)量為M= 2.0kg的滑塊，以速度v0沿平臺水平向右運(yùn)動與小球發(fā)生正碰。碰后小球在繩的約束下運(yùn)動，經(jīng)四分之一個(gè)圓弧到達(dá)A點(diǎn)速度減為零，滑塊M落在水平地面的C點(diǎn)，C點(diǎn)距平臺邊緣的水平距離x= 1.2m。取g=10m/s2。求：

（1）碰后滑塊的速度大小v；   
（2）碰后小球的速度大小vm; 
（3）碰后系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

關(guān)于運(yùn)動和力的關(guān)系，下列說法正確的是(　 　)

A．物體在恒力作用下不可能做直線運(yùn)動
B．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動
C．物體在恒力作用下不可能做圓周運(yùn)動
D．物體在恒力作用下不可能做平拋運(yùn)動

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同步練習(xí)冊答案