【題目】某髙中興趣學(xué)習(xí)小組成員，在學(xué)習(xí)完必修1與必修2后設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)。OA為一水平彈射器，彈射口為A。ABCD為一光滑曲管，其中AB水平，BC為豎直桿(長度可調(diào)節(jié))。CD為四分之一圓環(huán)軌道(各連接處均圓滑連接)其圓心為O′，半徑為R=0.2m.。D的正下方E開始向右水平放置一塊橡皮泥板EF，長度足夠長�，F(xiàn)讓彈射器彈射出一質(zhì)量m=0.1kg的小環(huán)，小環(huán)從彈射口A射出后沿光滑曲桿運(yùn)動(dòng)到D處飛出，不計(jì)小環(huán)在各個(gè)連接處的能量損失和空氣阻力。已知彈射器每次彈射出的小環(huán)具有相同的初速度。某次實(shí)驗(yàn)中小組成員調(diào)節(jié)BC扃度h=0.8m，彈出的小環(huán)從D處飛出，現(xiàn)測(cè)得環(huán)從D處飛出時(shí)速度vD=4m/s，求：

(1)彈射器釋放的彈性勢(shì)能及小環(huán)在D處對(duì)圓環(huán)軌道的壓力；

(2)小環(huán)落地點(diǎn)離E的距離(已知小環(huán)落地時(shí)與橡皮泥板接觸后不再運(yùn)動(dòng))

(3)若不改變彈射器彈性勢(shì)能，改變BC間高度h在0~2m之問，求小環(huán)下落在水平面EF上的范闈。

【答案】(1) ， (2) (3)

【解析】

（1）根據(jù)能量守恒關(guān)系可得；

對(duì)小環(huán)在最高點(diǎn)D受力分析可得，得；

根據(jù)牛頓第三定律，小環(huán)對(duì)圓軌道的壓力大小為7N，方向向上；

（2）由于，小環(huán)離開軌道作平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；

由可得，

故；

（3）小環(huán)剛到達(dá)D點(diǎn)的臨界條件為，解得；

此時(shí)落地點(diǎn)為E，改變h，小環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)，分析可得小環(huán)水平方向位移應(yīng)有最大值；

根據(jù)能量守恒定律可得，

可得，當(dāng)時(shí)水平位移最大，最大位移x=1.8m，故小環(huán)落地點(diǎn)范圍在離E點(diǎn)水平向右0~1.8m的范圍內(nèi)

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：

【題目】下圖是用傳送帶傳送行李的示意圖。圖中水平傳送帶AB間的長度為8m，它的右側(cè)是一豎直的半徑為0.8m的1/4圓形光滑軌道，軌道底端與傳送帶在B點(diǎn)相切。若傳送帶向右以6m/s的恒定速度勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在傳送帶的左側(cè)A點(diǎn)輕輕放上一個(gè)質(zhì)量為4kg的行李箱時(shí)，箱子運(yùn)動(dòng)到傳送帶的最右側(cè)如果沒被撿起，能滑上圓形軌道，而后做往復(fù)運(yùn)動(dòng)直到被撿起為止。已知箱子與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度大小為g=10m/s2，求：

⑴箱子從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間及箱子滑到圓形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；

⑵若行李箱放上A點(diǎn)時(shí)給它一個(gè)5m/s的水平向右的初速度，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)如果沒被撿

起，則箱子離開圓形軌道最高點(diǎn)后還能上升多大高度？在給定的坐標(biāo)系中定性畫出箱子從A點(diǎn)到最高點(diǎn)過程中速率v隨時(shí)間t變化的圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則下列說法正確的是（ ）

A. 在t=4s到t=5s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向與速度方向相同

B. 在t=5s到t=6s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向與速度方向相同

C. 在t=0到t=8s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為6m

D. 在t=0到t=8s這段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為0.75m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）小張同學(xué)測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為蓄電池內(nèi)阻非常小，為防止滑動(dòng)變阻器電阻過小時(shí)，由于電流過大而損壞器材，電路巾用了一個(gè)定值電阻R1。實(shí)驗(yàn)時(shí)蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線、選用電流表(量程3A)與電壓表(量程3V)、滑動(dòng)變阻器(0~5Ω)按如圖甲連接電路圖。

(1)現(xiàn)有兩個(gè)定值電阻R0，小張選擇哪一個(gè)吏合理?____________________。

A.定值電阻(1Ω、額定功率5W) B.定值電阻(10Ω、額定功率10W)

(2)小張同學(xué)按圖甲電路圖進(jìn)行連接，下列實(shí)物圖正確的是____________________。

(3)若小張用如圖乙所示電路，分別測(cè)出兩組數(shù)據(jù)記為U1、I1與U2、I2，已知定值電阻為R0，可粗測(cè)出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________，內(nèi)阻r=____________。(用字母U1、I1、U2、I2、R0來表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為冰庫工作人員移動(dòng)冰塊的場(chǎng)景，冰塊先在工作人員斜向上拉力作用下拉一段距離，然后放手讓冰塊向前滑動(dòng)到運(yùn)送冰塊的目的地。其工作原理可簡化為如圖乙所示，設(shè)冰塊質(zhì)量M=100kg冰塊與滑道間動(dòng)摩擦因數(shù)0.05，運(yùn)送冰塊距離為12m，工人拉冰塊時(shí)拉力與水平方向成53°角向上。某次拉冰塊時(shí)，工人從滑道前端拉著冰塊(冰塊初速度可視為零)向前勻加速前進(jìn)4.0m后放手，冰塊剛好到達(dá)滑道末端靜止。(已知sin53°=0.8、cos53°=0.6)求：

(1)冰塊在加速與減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小之比；

(2)冰塊滑動(dòng)過程中的最大速度；

(3)工人拉冰塊的拉力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)，本圖中沒有畫出）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是220V、50Hz的交變電流。他把一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)齊。（下述結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）由以上數(shù)據(jù)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)，物體的瞬時(shí)速度vC是______m/s；

（2）計(jì)算該物體的加速度a為________m/s2；

（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交流電的頻率是f=49Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么由此引起的加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏_______（填“大”或“小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量負(fù)電的點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖所示，圖中實(shí)線表示等勢(shì)線，則(　　)

A. a點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B. 正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C. 負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

D. 正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線移到f點(diǎn)電勢(shì)能先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第1 s內(nèi)的位移大小為5 m，則該物體( )

A. 3 s內(nèi)位移大小為45 m

B. 第3 s內(nèi)位移大小為25 m

C. 1 s末速度的大小為5 m/s

D. 3 s末速度的大小為30 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲所示，在光滑絕緣的水平桌面上建立一xoy坐標(biāo)系，平面處在周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定沿＋y方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向，豎直向下為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向）．在t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為10g、電荷量為0.1C的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O處，以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2T．求：

（1）t=1s末速度的大小和方向；

（2）1s～2s內(nèi)，金屬小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期；

（3）（2n-1）s～2ns（n=1，2，3，……）內(nèi)金屬小球運(yùn)動(dòng)至離x軸最遠(yuǎn)點(diǎn)的位置坐標(biāo)．

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同步練習(xí)冊(cè)答案