(18分)如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn).已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大;
(2)在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功Wf

(1) (2)N= 方向豎直向上 (3)

解析試題分析:(1)小球從A到B:豎直方向vy2=2gR(1+cos60°)
則vy==
在B點(diǎn),由速度關(guān)系v0=
(2)小球從D到B:豎直方向R(1+cos60°)=gt
解得:t=
則小球從D點(diǎn)拋出的速度vD==   在D點(diǎn),由向心力公式得:mg﹣N=
解得:N= 方向豎直向上  
(3)從A到D全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理:,解得 
考點(diǎn):本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能定理。

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:計(jì)算題

如圖所示,摩托車做特技表演時(shí),以v0=10.0m/s的初速度沖向高臺(tái),然后從高臺(tái)水平飛出。若摩托車沖向高臺(tái)的過(guò)程以P=4.0kw的額定功率行駛,沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t=3.0s,人和車的總質(zhì)量 kg,臺(tái)高h(yuǎn)=5.0m,摩托車的落地點(diǎn)到高臺(tái)的水平距離x=10.0m。不計(jì)空氣阻力,取。求:

(1)摩托車從高臺(tái)飛出到落地所用時(shí)間;
(2)摩托車落地時(shí)速度的大。
(3)摩托車沖上高臺(tái)過(guò)程中克服阻力所做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖甲所示是一打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型。質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),上升一段高度后撤去F,到最高點(diǎn)后自由下落,撞擊釘子,將釘子打入一定深度。物體上升過(guò)程中,機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。不計(jì)所有摩擦,g取10m/s2。求:

(1)物體上升到1m高度處的速度;
(2)物體上升1 m后再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才撞擊釘子(結(jié)果可保留根號(hào));
(3)物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時(shí)功率。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同.在O處放一個(gè)電荷量q=-5.0×10-8 C、質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2.0 m/s,如圖所示.求物塊最終停止時(shí)的位置.(g取 10 m/s2)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(6分)如圖所示,斜面傾角,另一邊與地面垂直,高為,斜面頂點(diǎn)有一定滑輪,物塊A和B的質(zhì)量分別為,通過(guò)輕而軟的細(xì)繩連結(jié)并跨過(guò)定滑輪,開(kāi)始時(shí)兩物塊都位于與地面的垂直距離為的位置上,釋放兩物塊后,A沿斜面無(wú)摩擦地上滑,B沿斜面的豎直邊下落,若物塊A恰好能達(dá)到斜面的頂點(diǎn),試求的比值.(滑輪質(zhì)量、半徑及摩擦均可忽略)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長(zhǎng)為3L.有若干個(gè)相同的小方塊沿斜面靠在一起,但不粘接,總長(zhǎng)為L(zhǎng).將它們由靜止釋放,釋放時(shí)下端距A為2L.當(dāng)下端運(yùn)動(dòng)到A下面距A為L(zhǎng)/2時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大.(單獨(dú)研究一個(gè)小方塊時(shí)可將其視為質(zhì)點(diǎn))

① 求物塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù);
② 求物塊停止時(shí)的位置;
③ 要使所有物塊都能通過(guò)B點(diǎn),由靜止釋放時(shí)物塊下端距A點(diǎn)至少要多遠(yuǎn)? 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在傾角為θ的斜面上,N點(diǎn)上方粗糙,下方光滑,一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從N點(diǎn)上方離N距離為S的P點(diǎn)由靜止釋放,下滑到N處開(kāi)始?jí)嚎s彈簧后又被彈離,第二次上滑最遠(yuǎn)位置離N距離為0.5S.(不計(jì)物體與彈簧接觸瞬間能量的損失)求:

(1)物塊與粗糙斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2)若已知物塊的質(zhì)量為m,彈簧壓縮最短時(shí)的彈性勢(shì)能為EP,則物體從彈簧被壓縮最短運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的距離L為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)在“極限”運(yùn)動(dòng)會(huì)中,有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目.如圖所示,總長(zhǎng)為的均勻粗鋼絲繩固定在等高的、處,鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)、的高度差為,動(dòng)滑輪起點(diǎn)在處,并可沿鋼絲繩滑動(dòng),鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為.若質(zhì)量為的人抓住滑輪下方的掛鉤由點(diǎn)靜止滑下,最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)點(diǎn),、間鋼絲繩相距為,高度差為 .若參賽者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處于豎直狀態(tài),抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為,滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變,且摩擦力所做功與滑過(guò)的路程成正比,不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力、滑輪(含掛鉤)的質(zhì)量和大小,不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變.

(1)滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大?
(2)若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)點(diǎn),則人在點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少應(yīng)該具有多大的初動(dòng)能?
(3)比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為、寬度為,厚度不計(jì)的海綿墊子上.若參賽者由點(diǎn)靜止滑下,會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中.為了能落到海綿墊子上,參賽者在點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(11分)如圖所示,A.B為平行板電容器,兩板相距d,接在電壓為U的電源上,在A板的中央有一小孔M(兩板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)).今有一質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方與A板相距也為d的O點(diǎn)由靜止自由下落,穿過(guò)小孔M后到達(dá)距B板的N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.(重力加速度為g)

求:(1)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量,并指出其帶電性質(zhì);
(2)在保持與電源相連的情況下,A板往下移的距離.質(zhì)點(diǎn)仍從O點(diǎn)由靜止自由下落,求質(zhì)點(diǎn)下落速度為零時(shí)距B板的距離.

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同步練習(xí)冊(cè)答案