【題目】某實驗小組做了如下實驗，裝置如圖甲所示．豎直平面內的光滑軌道由傾角為θ的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成，將質量m=0.1kg的小球，從軌道AB上高H處的某點靜止滑下，用壓力傳感器測出小球經(jīng)過圓弧最高點D時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F隨H的變化關系如圖乙所示．g=10m/s2．求：

(1)圓軌道的半徑R．

(2)若小球從D點水平飛出后又落到斜面上，其中最低落點與圓心O等高，求θ的值．

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）小球經(jīng)過D點時，滿足豎直方向的合力提供圓周運動向心力即：

從A到D的過程中只有重力做功，根據(jù)動能定理有：

聯(lián)立解得：

由題中給出的F-H圖象知斜率即

所以可得

（2）小球離開D點做平拋運動，根據(jù)幾何關系知，小球落地點越低平拋的射程越小，即題設中小球落地點位置最低對應小球離開D點時的速度最�。�

根據(jù)臨界條件知，小球能通過D點點時的最小速度為:

解得：

小球落地地點在斜面上與圓心等高，故可知小球平拋時下落的距離為R

所以小球平拋的射程:

由幾何關系可知，

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】生態(tài)文明要求人們注重環(huán)保和節(jié)能．下列獲得電能的方法不符合低碳要求的是（ ）

A. 風力發(fā)電 B. 火力發(fā)電 C. 太陽能發(fā)電 D. 水力發(fā)電

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】據(jù)報道，2016年10月23日7時31分，隨天宮二號空間實驗室（軌道艙）發(fā)射人軌的伴隨衛(wèi)星成功釋放。伴隨衛(wèi)星重約47千克，尺寸相當于一臺打印機大小。釋放后伴隨衛(wèi)星將通過多次軌道控制，伴星逐步接近軌道艙，最終達到僅在地球引力作用下對軌道艙的伴隨飛行目標。之后對天宮二號四周表面進行觀察和拍照以及開展其他一系列試驗，進一步拓展空間應用。根據(jù)上述信息及所學知識可知

A. 軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需點火加速才能追上前方的天宮二號

B. 軌道控制階段同一軌道上落后的伴星需經(jīng)歷先減速再加速過程才能追上前方的天宮二號

C. 伴隨飛行的伴星和天富二號繞地球做橢圓軌道運行時具有相同的半長軸

D. 由于伴星和天宮二號的軌道不重合，故他們繞地運行的周期不同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上有質量均為m的物塊A和B，B上固定一輕質彈簧，B靜止，A以速度v0水平向右運動，從A與彈簧接觸至彈簧被壓縮到最短的過程中

A. A、B的動量變化量相同 B. A、B的動量變化率相同

C. A、B系統(tǒng)的總動能保持不變 D. A、B系統(tǒng)的總動量保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間、L3L4之間存在勻強磁場，大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd=L=0.5m，質量為0.1kg，電阻為2Ω，將其從圖示位置靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間的變化關系如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時間間隔為0.6s，整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向．（重力加速度g取10m/s2）則

A. 在0～t1時間內，通過線圈的電荷量為0.25C B. 線圈勻速運動的速度大小為8m/s

C. 線圈的長度為1m D. 0～t3時間內，線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個天體(包括人造天體)間存在萬有引力，并具有由相對位置決定的勢能.如果兩個天體的質量分別為m1和m2，當它們相距無窮遠時勢能為零，則它們的距離為r時，引力勢能Ep=-G.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，一般是把它先送入較低的圓形軌道，如圖所示，再經(jīng)過兩次點火，即先在圖中a點處啟動燃氣發(fā)動機，向后噴出高壓燃氣，衛(wèi)星得到加速，進入圖中的橢圓軌道Ⅱ；在軌道Ⅱ的遠地點b處第二次點火，衛(wèi)星再次被加速，此后，衛(wèi)星沿圖中的圓形軌道Ⅲ(同步軌道)運動.設某同步衛(wèi)星的質量為m，地球半徑為R，軌道Ⅰ距地面非常近，軌道Ⅲ距地面的距離近似為6R，地面處的重力加速度為g，并且每次點火經(jīng)歷的時間都很短，點火過程中衛(wèi)星減少的質量可以忽略.

（1）從軌道Ⅰ轉移到軌道Ⅲ的過程中，合力對衛(wèi)星所做的總功是多大？

（2）若已知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過a點時的速率為，則在b處點火的過程中燃氣對衛(wèi)星所做的功是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質量不計的直角形支架兩端分別連接質量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，如圖所示。開始時OA邊處于水平位置，由靜止釋放，則（ ）

A. A球的最大速度為2

B. A球的速度最大時，兩小球的總重力勢能最小

C. A球的速度最大時，兩直角邊與豎直方向的夾角為450

D. A、B兩球的最大速度之比v1∶v2=1∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(多選題)如圖甲所示，一質量為m的物塊在t＝0時刻，以初速度v0從足夠長、傾角為θ的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示。t0時刻物塊到達最高點，3t0時刻物塊又返回底端。下列說法正確的是(　　)

A. 物塊從開始運動到返回底端的過程中重力的沖量為3mgt0·cosθ

B. 物塊從t＝0時刻開始運動到返回底端的過程中動量的變化量為－mv0

C. 斜面傾角θ的正弦值為

D. 不能求出3t0時間內物塊克服摩擦力所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是( )

A. 懸浮在液體中的固體顆粒越小，布朗運動就越明顯

B. 用氣筒給自行車打氣，越打越費勁，說明此時氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力

C. 當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小

D. 一定質量的理想氣體，溫度升高，體積減小，氣體的壓強一定增大

E. 內能全部轉化為機械能的熱機是不可能制成的

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