【題目】如圖所示，ABDO是處于豎直平面內的光滑固定軌道，AB是半徑為R的圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BDO是直徑為的半圓軌道，D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點的正上方高H處自由落下，沿豎直平面內的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的倍。取g。

（1）求H的大小。

（2）試討論小球能否到達O點，并說明理由。

（3）求小球再次落到軌道上的速度大小。

【答案】（1）10m；（2）由能到達O點；（3）。

【解析】

（1）設小球通過D點的速度為v，則有：

小球從P點落下直到沿光滑軌道運動到D點的過程中，機械能守恒，有：

可得高度

（2）設小球能夠沿豎直半圓軌道運動到O點的最小速度為，有：

小球至少應從Hm高處落下

解得

由，小球可以通過BDO軌道的O點。

（3）小球由H落下通過O點的速度為

小球通過O點后做平拋運動，設小球經(jīng)時間t落到AB圓弧軌道上，有：

且

可解得時間

（另解舍棄）

落到軌道上的速度大小

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于導體的電阻及電阻率的說法中，正確的是　　

A. 由可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比

B. 由知，導體的電阻與長度l、電阻率成正比，與橫截面積S成反比

C. 將一根導線一分為二，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的二分之一

D. 將一根電阻絲均勻拉長為原來2倍，則電阻絲的電阻變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內，在x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質量為m、帶電量為 +q的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上M點進入電磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電磁場，MN之間的距離為L，小球過M 點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ。不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）電場強度E的大小和方向；

（2）小球從A點拋出時初速度v0的大��；

（3）現(xiàn)使x軸下方的勻強磁場消失，x軸下方只有平行于y軸的勻強電場，當電場強度調整為多大時能使小球也經(jīng)過N點。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩邊界MN、PQ相互平行，相距為L，MN左側存在平行邊界沿紙面向下的勻強電場，PQ右側存在垂直紙面向里的勻強磁場，電場和磁場的區(qū)域足夠大，質量為m、電荷量為+q的粒子從與邊界MN距離為2L的O點，以方向垂直于邊界M、大小為的初速度向右運動，粒子飛出電場時速度方向與MN的夾角為45°，粒子還能回到O點，忽略粒子的重力，求：

（1）勻強電場的場強大小為E；

（2）粒子回到O點時的動能；

（3）磁場的磁感應強度B和粒子從O點出發(fā)回到O點的時間t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質量為m的小物塊靜置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由靜止開始運動，小物塊的加速度a隨其運動距離x的變化規(guī)律如圖所示．已知小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在小物塊運動0～2L的過程中，下列說法正確的是

A.小物塊在0～L內做勻變速直線運動，L～2L內做勻速運動

B.小物塊運動至2L處的速度為

C.整個過程中水平外力做功為

D.小物塊從L處運動至2L處所用的時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距。兩導線中通有大小相等、方向均向下的恒定電流。則

A. 金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針

B. 金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針

C. 金屬環(huán)向左側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針

D. 金屬環(huán)向右側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】近年來，京津冀地區(qū)加大了對大氣污染治理工作的力度，空氣質量進一步好轉，2018年北京地區(qū)空氣質量為優(yōu)良的天數(shù)達到了227天．空氣中的污染顆�？捎蔑w行時間質譜儀來研究．質譜儀通過測量帶電粒子的飛行時間，可以得到粒子的比荷，從而進一步研究污染顆粒的特性．

某種型號的飛行時間質譜儀結構簡圖如圖所示：主要由脈沖閥，激光器，、兩平行極板間的加速電場，、間的無場漂移區(qū)（該區(qū)域不存在電場）以及緊鄰無場漂移區(qū)的探測器組成，探測器可以接收和觀察帶電粒子．板上的小孔與板上小孔的連線垂直于、兩板．已知、兩板間距為、電壓為；、間的無場漂移區(qū)的長度為．

測量時，儀器內部處于真空狀態(tài)，脈沖閥釋放微量氣體，經(jīng)激光照射，氣體微粒成為帶電粒子，帶電粒子從板上的小孔進入電場，從板上小孔射出，沿方向進入無場漂移區(qū)，然后到達探測器．忽略帶電粒子進入板時的速度，不計粒子所受重力和粒子間的相互作用．

（1）試定性描述從小孔到達探測器的過程中，帶電粒子的速度變化情況；

（2）若某帶電粒子從小孔到達探測器的總飛行時間為，求該粒子的比荷；

（3）增大帶電粒子在質譜儀中的飛行時間，可以提高測量粒子比荷的準確程度．為了提高測量的準確程度，在、兩板間電壓不變的情況下，請根據(jù)儀器的工作原理，提出一個改進儀器結構的合理設想．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，AB部分為粗糙的四分之一圓弧軌道，半徑為R，A點與圓心O等高。一質量為m的小物體自軌道A點以大小不變的速度v沿軌道運動到B點，取小物體在A點開始運動時為計時起點，且此時的重力勢能為零，重力加速度為g，則在此過程中（ ）

A.小物體到達圓弧底端時，重力做功的瞬時功率為0

B.重力做的功大于小物體克服摩擦力做的功

C.t時刻小物體的重力勢能為

D.t時刻小物體的機械能為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖矩形區(qū)域abcd為有界勻強電場、勻強磁場的邊界，bd對角線為電場和磁場的分界線，且與bc邊夾角為600，bc=5m，電場強度為E=6.0×104N/C。在bc邊界上P點有一放射源在紙面所在平面內向磁場中的個方向發(fā)射質量為m=1.0×10-20kg、電荷量為q=1.0×10-12C的正電粒子，bP=。已知射入電場的粒子在磁場中運動的最長時間為。求：

（1）勻強磁場的磁感應強度及粒子的速度大小；

（2）射入電場的粒子在磁場中運動的最短時間及此粒子射出電場的位置

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