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【題目】如圖所示是“S”形玩具軌道，該軌道是用內壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平而內，軌道由兩個半徑相等的半圓環(huán)連接而成，圓環(huán)半徑比細管內徑大得多，軌道底端與水平地面相切，彈射裝置將一小物塊（可視為質點）從點水平射出，經點進入軌道，從點水平拋出。已知小物塊與地面間的動摩擦因數，其他摩擦不計，段長，圓環(huán)的半徑，小物塊的質量，軌道總質量，重力加速度。

(1)若小物塊的初速度大小，求小物塊從點拋出后的水平射程；

(2)設小物塊進入軌道之前，軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力，當小物塊初速度至少為多少時，小物塊在軌道中會出現(xiàn)軌道對地面的壓力為零的情況？

【答案】(1)(2)5m/s

【解析】

(1)設小物塊運動到點時的速度大小為，對小物塊由點運動到點的過程，由動能定理有

小物塊離開點后做平拋運動，則

聯(lián)立解得

(2)要使小物塊以最小初速度開始運動，且出現(xiàn)軌道對地面的壓力為零的情況，則軌道對地面壓力為零時小物塊應在“S”形軌道中間位置。設此時小物塊速度為，根據牛頓第二定律有

而

根據動能定理有

聯(lián)立解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了驗證機械能守恒定律，小明設計了如圖甲所示的實驗，將一長為的氣墊導軌固定在一平臺上，將一寬度為的遮光條固定在滑塊上，經測量可知遮光條和滑塊的總質量為，氣墊導軌的頂端到平臺的高度為，將一質量為的鉤碼通過質量不計的細線與滑塊相連，并跨過圖甲中的摩擦不計的定滑輪；將一光電門固定在氣墊導軌上，光電門到頂端的距離為。將滑塊由氣墊導軌的頂端靜止釋放，滑塊沿氣墊導軌下滑，經測量遮光條的擋光時間為，重力加速度用表示。請回答下列問題：

(1)上述過程中滑塊和鉤碼的重力勢能減少了_________________，滑塊和鉤碼的動能增加了_________________，如果在誤差允許的范圍內系統(tǒng)的機械能守恒，則關于的表達式為_________________；

(2)小明進行了多次操作，并將每次測量的實驗數據記錄在表中：

1

2

3

4

5

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

建立如圖乙所示的坐標系，請根據圖表中的數據作出相應的函數圖線_________________，并由圖像求出該直線斜率的大小為_________________ 。（保留3位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長為4 m。有一質量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化�；瑝K與OA間的動摩擦因數μ＝0.25，g取10 m/s2，試求：

(1)滑塊運動到A處的速度大��；

(2)不計滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．結果離子正好從距A點為d的小孔C沿垂直于電場方向進入勻強電場，此電場方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點2d(AG⊥AC)．不計離子重力，離子運動軌跡在紙面內．求：

（1）此離子在磁場中做圓周運動的半徑r；

（2）離子從D處運動到G處所需的時間；

（3）離子到達G處時的動能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一 靜 止 的 鈾 核 放 出 一 個 α粒 子 衰 變 成 釷 核 ， 衰 變 方 程 為，下列說法正確的是（ ）

A.中含有

B.衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小

C.衰變后 α粒子與釷核的質量之和等于衰變前鈾核的質量

D.200 個鈾核經過一個半衰期后就只剩下 100 個鈾核

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小物塊從點以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運動到點后，進入半徑的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，小物塊離開圓形軌道后繼續(xù)沿水平直線軌道向點運動，點右側有一深坑，、兩點間的豎直高度，水平距離，水平軌道長為，長為，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數，重力加速度取。

(1)若小物塊恰能通過圓形軌道的最高點，求小物塊在點的初速度的大小。

(2)若小物塊既能通過圓形軌道的最高點，又不掉進深坑，求小物塊在點的初速度的范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量為m的均勻木塊靜止在光滑水平面上,木塊左右兩側各有一位持有完全相同步槍和子彈的射擊手。首先左側射手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d1,然后右側射手開槍,子彈水平射入木塊的最大深度為d2，如圖所示。設子彈均未射穿木塊,且兩顆子彈與木塊之間的作用大小均相同。當兩顆子彈均相對于木塊靜止時,下列判斷正確的是( )

A. 木塊靜止,d1=d2

B. 木塊靜止,d1<d2

C. 木塊向右運動,d1<d2

D. 木塊向左運動,d1=d2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】當前我國“高鐵”事業(yè)發(fā)展迅猛．假設一輛高速列車在機車牽引力和恒定阻力作用下，在水平軌道上由靜止開始啟動，其圖象如圖所示，已知在0～t1時間內為過原點的傾斜直線，t1時刻達到額定功率P，此后保持功率P不變，在t3時刻達到最大速度v3，以后勻速運動．下列判斷正確的是（ ）

A.從0至t3時間內，列車一直勻加速直線運動

B.t2時刻的加速度大于t1時刻的加速度

C.在t3時刻以后，機車的牽引力為零

D.該列車所受的恒定阻力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】水平光滑軸上用長的輕繩靜止懸掛一小球，質量為，時刻，對小球施加一瞬時水平向右的沖擊后獲得動能，小球運動后，在最低點時再次給小球施加一與第一次同方向的瞬時沖擊后獲得動能，小球才恰好能到達最高點。已知小球運動中繩子始終沒有彎曲。求：

（1）小球受到第二次沖擊后瞬間的速度？

（2）兩次沖擊外力分別對小球做功的比值的最大值？

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