如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連，如小球從離地3R的高處A點(diǎn)由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余各段均光滑.為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象.試設(shè)計(jì)CD段的長(zhǎng)度.

CD≤或≤CD ＜


解析:

小球在甲軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)通過最高點(diǎn)的最小速度為          

設(shè)小球能通過甲軌道最高點(diǎn)時(shí)速度為v1.

由機(jī)械能守恒定律得：      

                   ∵>   ∴小球能通過甲軌道而不撞軌

設(shè)CD的長(zhǎng)度為x，小球在乙軌道最高點(diǎn)的最小速度為 

小球要通過乙軌道最高點(diǎn)，則需滿足：  得：

 x≤

小球到乙軌圓心等高處之前再返回，則需滿足：

　　且　得：

≤x ＜

      總結(jié)論：CD≤或≤CD ＜

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示半徑為R、r（R＞r）甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道（CD）相連，如小球從離地3R的高處A點(diǎn)由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余各段均光滑．
（1）求小球經(jīng)過甲圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)小球的速度？
（2）為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象．試設(shè)計(jì)CD段的長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖所示，直線I、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，則電源1和電源2的內(nèi)阻之比為
11：7
11：7
．若把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨(dú)連接時(shí)，則在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比為
1：2
1：2
．
（2）某學(xué)生用螺旋測(cè)微器在測(cè)定某一金屬絲的直徑時(shí)，測(cè)得的結(jié)果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑d=
2.706
2.706
mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，測(cè)得的結(jié)果如圖乙所示，則該工件的長(zhǎng)度L=
5.015
5.015
cm．

（3）如圖所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率，在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，
并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3．圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)．設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，圓的半徑為R，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量的是
l1、l3．
l1、l3．
（用上述所給物理量的字母表示），則玻璃磚的折射率可表示為
l1
l3
l1
l3
．
（4）在“用多用表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是
AC
AC

A．測(cè)電阻時(shí)，紅、黑表筆分別錯(cuò)插入負(fù)、正插孔，只要其它方法正確，不影響被測(cè)量電阻的結(jié)果
B．測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零
C．用×1的歐姆檔測(cè)量時(shí)，指針恰好指示在10Ω與20Ω正中間，所測(cè)電阻的阻值一定小于15Ω
D．多用表使用完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)置于歐姆表最大檔，以防表頭燒壞．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，固定在水平面上的橫截面為“精英家教網(wǎng)”形的光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌槽，槽口向上，槽內(nèi)放置一金屬滑塊，滑塊上有
半徑為R=0.5m的半圓柱形光滑凹槽，金屬滑塊的寬度為d=1.0m，比“精英家教網(wǎng)”形槽的寬度略�。F(xiàn)有半徑為r（r＜R）
的金屬小球以水平初速度v0=4.0m/s沖向滑塊，從滑塊上的半圓形槽口邊緣進(jìn)入．已知金屬小球的質(zhì)量為m=0.5kg，金屬滑
塊的質(zhì)量為M=1.5kg，全過程中無機(jī)械能損失．求：
（1）當(dāng)金屬小球滑離金屬滑塊時(shí)，金屬小球和金屬滑塊的速度各是多大；
（2）當(dāng)金屬小球經(jīng)過金屬滑塊上的半圓柱形槽的底部A點(diǎn)時(shí)對(duì)金屬滑塊的作用力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖所示半徑為R、r(R>r)甲、乙兩圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道(CD)相連，如小球從離地3R的高處A點(diǎn)由靜止釋放，可以滑過甲軌道，經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，小球與CD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余各段均光滑.為避免出現(xiàn)小球脫離圓形軌道而發(fā)生撞軌現(xiàn)象.試設(shè)計(jì)CD段的長(zhǎng)度.

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2010年大連市長(zhǎng)海高中高二下學(xué)期期末考試（重點(diǎn)班）物理試題 題型：計(jì)算題

(17分)如圖所示,半徑為r、圓心為O1的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)右側(cè)有一豎直放置的平行金屬板M和N,兩板間距離為L(zhǎng),在MN板中央各有一個(gè)小孔O2、O3,O1、O2、O3在同一水平直線上,與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好,與阻值為R的電阻形成閉合回路(導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)),該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,整個(gè)裝置處在真空室中,有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流(重力不計(jì)),以速率v0從圓形磁場(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域,最后從小孔O3射出.現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ,其下滑h后開始勻速運(yùn)動(dòng),此后粒子恰好不能從O3射出,而從圓形磁場(chǎng)的最高點(diǎn)F射出.求:
（1）圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′.
（2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M.
（3）棒下落h的整個(gè)過程中,電阻上產(chǎn)生的電熱.
（4）粒子從E點(diǎn)到F點(diǎn)所用的時(shí)間.

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