【題目】如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道ABCD，其中ABC部分是半徑為R的半圓形軌道（AC是圓的直徑），CD部分是水平軌道。一個(gè)質(zhì)量為m的小球沿水平方向進(jìn)入軌道，通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)速度大小vA=2，之后離開(kāi)A點(diǎn)，最終落在水平軌道上。小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：

(1)小球落地點(diǎn)與C點(diǎn)間的水平距離；

(2)小球落地時(shí)的速度大小和方向；

(3)小球在A點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力的大小。

【答案】(1)4R；(2)，速度方向與水平方向的夾角為45°；(3)3mg

【解析】

(1)小球離開(kāi)A點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在豎直方向有

2R=gt2

解得小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t=2

在水平方向上有

x=vAt

解得小球落地點(diǎn)與C點(diǎn)間的水平距離

x=4R

(2)設(shè)小球落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為θ，則有

tanθ=

解得

θ=45°

即與水平方向的夾角為45°

落地時(shí)的速度

代入數(shù)據(jù)解得

(3)設(shè)小球在A點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力為FN，根據(jù)牛頓第二定律

FN＋mg=m

解得

FN=3mg

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：

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.在較暗的房間里，看到透過(guò)窗戶的“陽(yáng)光柱”里粉塵的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)

B.擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在做永不停息地運(yùn)動(dòng)

C.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該種物質(zhì)的分子體積為

D.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢(shì)能不一定減小

E.內(nèi)能相同的物體，溫度可能不同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間距離d=0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為L(zhǎng)=75.0 cm，如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)如圖乙所示的測(cè)量頭上的手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線對(duì)準(zhǔn)如圖丙所示的第1條明條紋，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)尺的位置如圖戊所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x1=__________mm，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與游標(biāo)卡尺相連的分劃線向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條明條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)尺的位置如圖己所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)x2=__________mm，由以上已知數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長(zhǎng)是__________mm.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣�，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過(guò)固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。用天平測(cè)出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=300g、mB=100g，mA從高處由靜止開(kāi)始下落，mB拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可測(cè)定重力加速度。圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)周期為T=0.02s，則：

(1)根據(jù)紙帶求出物體經(jīng)過(guò)5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v=________m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=________m/s2；（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

(2)用h表示物塊A下落的高度，v表示物塊A下落h時(shí)的速度，若某同學(xué)作出圖象如圖所示，利用此圖象可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=________m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離 L=0.4 m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在空間內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.5 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì) E=6.0 V、內(nèi)阻 r=0.5Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量 m=0.05 kg 的導(dǎo)體棒 ab垂直放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻 R=2.5 Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取 10 m/s2．已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流大�。�

（2）導(dǎo)體棒受到的安培力大��；

（3）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一水平長(zhǎng)木板上放一木塊P，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ= 0.75，緩慢抬起木板的右端，直至 θ 為60°，則木塊受到木板的支持力、摩擦力大小變化情況是

A.支持力減小、摩擦力減小

B.支持力增大、摩擦力增大

C.支持力減小、摩擦力先增大后減小

D.支持力增大、摩擦力減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓 （填“交”或“直”）流電源的計(jì)時(shí)儀器，其打點(diǎn)頻率為

Hz．如圖1所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的裝置，開(kāi)始時(shí)小車在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng)，后來(lái)在薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，所打出的紙帶如圖2所示(附有刻度尺)，紙帶上相鄰兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02 s.

從紙帶上記錄的點(diǎn)跡情況可知，小車在玻璃板上做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為________m/s；小車在G點(diǎn)時(shí)的速度為 m/s；小車在布面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為________m/s2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在某電視臺(tái)舉辦的沖關(guān)游戲中，AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑R=1.6m，BC是長(zhǎng)度為L1=3m的水平傳送帶，CD是長(zhǎng)度為L2=3.6m水平粗糙軌道，AB、CD軌道與傳送帶平滑連接，參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑，參賽者和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，參賽者質(zhì)量m=60kg，滑板質(zhì)量可忽略．已知滑板與傳送帶、水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.5，g取10m/s2.求：

（1）參賽者運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B處對(duì)軌道的壓力；

（2）若參賽者恰好能運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，求傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率及方向；

（3）在第（2）問(wèn)中，傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距為。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域I和區(qū)域II，區(qū)域I存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域II存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為。在區(qū)域I中，將質(zhì)量為、電阻為的粗糙金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，金屬棒ab剛好不下滑。在區(qū)域II中，將質(zhì)量為、電阻為的光滑金屬棒cd放在導(dǎo)軌上，金屬棒cd由靜止開(kāi)始下滑，在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域II的磁場(chǎng)中。金屬棒ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，金屬棒ab所受最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，取。求：

(1)ab剛要上滑時(shí)，金屬棒ab中的電流方向和大小；

(2)若金屬棒cd從靜止釋放到金屬棒ab剛要上滑的過(guò)程中，下滑距離為3.5m，則此過(guò)程中金屬棒ab上產(chǎn)生的熱量；

(3)試分析經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，兩金屬棒的加速度是否會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。若會(huì)，請(qǐng)分別算出兩金屬棒加速度的大小；若不會(huì)，請(qǐng)說(shuō)明理由。

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