【題目】風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生豎直向上、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．一質(zhì)量的鐵球可在兩根金屬條制作成的軌道上滾動(dòng)，如圖甲所示，從水平軌道的左側(cè)看成鐵球的情景如圖乙所示．現(xiàn)將圖甲裝置置于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，其正視圖如圖丙所示，傾斜軌道、水平軌道均足夠長(zhǎng)，豎直平面內(nèi)圓軌道的半徑；水平軌道段長(zhǎng)，它的每根軌道對(duì)鐵球的阻力是鐵球?qū)壍缐毫Φ?/span>倍， ，且除軌道段外其它阻力不計(jì)，連接處均為平滑連接．（）

（1）關(guān)閉風(fēng)機(jī)（無(wú)風(fēng)力），鐵球在上某處由靜止釋放后滾動(dòng)水平軌道上，求水平軌道的每根金屬條對(duì)鐵球的阻力．

（2）關(guān)閉風(fēng)機(jī)（無(wú)風(fēng)力），鐵球從上距水平軌道的高度處由靜止釋放，鐵球最終停在估的何處．

（3）鐵球從上距水平軌道的高度處由靜止釋放，到達(dá)時(shí)通過(guò)光控裝置打開(kāi)風(fēng)機(jī)，欲使鐵球不脫離軌道運(yùn)動(dòng)到水平軌道段上，求風(fēng)力大小的調(diào)節(jié)范圍．

【答案】（1）（2）的中點(diǎn)（3）

【解析】試題分析：在BC段，根據(jù)豎直方向合力為零求得支持力，即可求得摩擦力；整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理求得在BC上運(yùn)動(dòng)的距離，即可判斷；小球能通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，根據(jù)臨界條件判斷出最高點(diǎn)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理求得摩擦力做功，根據(jù)求得阻力，即可判斷出風(fēng)力的最小值，由于不脫離軌道，故最大值不能超過(guò)重力．

（）鐵球在水平軌道上在豎直面內(nèi)的受力如圖，由平衡條件得其對(duì)每根軌道的壓力為： ；

鐵球在水平軌道上受到的阻力；

（）無(wú)風(fēng)力，鐵球從距水平軌道的高度處由靜止釋放，由能量守恒知鐵球不能越過(guò)豎直圓軌道的圓心等高的點(diǎn)，而在間來(lái)回運(yùn)動(dòng)最后停在某處，設(shè)鐵球的間運(yùn)動(dòng)的路程為，則；

計(jì)算得出；鐵球最終停在的中點(diǎn)．

（）設(shè)豎直向上的風(fēng)力為時(shí)鐵球恰能到達(dá)豎直圓軌道最高點(diǎn)，則；從釋放點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理；

得；

考慮鐵球不脫離軌道，風(fēng)力不大于重力，故風(fēng)力調(diào)節(jié)范圍為．

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】如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝110V，電阻，電動(dòng)機(jī)繞線的電阻，開(kāi)關(guān)始終閉合．當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電阻的電功率是525W；當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電阻的電功率是336W．求：

（1）電源的內(nèi)電阻；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)流過(guò)電源的電流和電動(dòng)機(jī)輸出的功率．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0=5m/s的水平初速度滑上靜止在光滑水平面的平板小車(chē)，若平板小車(chē)質(zhì)量M=3kg，長(zhǎng)L=4.8m�；瑝K在平板小車(chē)上滑移1.5s后相對(duì)小車(chē)靜止。求：

（1）滑塊與平板小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ；

（2）若要滑塊不滑離小車(chē)，滑塊的初速度不能超過(guò)多少。（g取10m/s2）

【答案】（1）0.2 （2）v0 =4m/s

【解析】試題分析：ⅰ．m滑上平板小車(chē)到與平板小車(chē)相對(duì)靜止，設(shè)速度為v1

據(jù)動(dòng)量守恒定律：

對(duì)m由動(dòng)量定理：

解得:

ⅱ．設(shè)當(dāng)滑塊剛滑到平板小車(chē)的右端時(shí)，兩者恰有共同速度，為v2

由動(dòng)量守恒定律：

解得：

考點(diǎn)：考查了動(dòng)量守恒，動(dòng)能定理

【名師點(diǎn)睛】以滑塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受合外力為零，由動(dòng)量守恒定律可以求出它們共同運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，對(duì)滑塊由動(dòng)量定理可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．根據(jù)能量守恒定律求出滑塊的最大初速度．

【題型】解答題
【結(jié)束】
16

【題目】為了使航天員能適應(yīng)失重環(huán)境下的工作和生活，國(guó)家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練時(shí)創(chuàng)造出了一種失重環(huán)境。航天員乘坐在總質(zhì)量m=5×104kg的訓(xùn)練飛機(jī)上，飛機(jī)以200 m/s的速度與水平面成30°傾角勻速飛升到7 000 m高空時(shí)向上拉起，沿豎直方向以v0=200 m/s的初速度向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速的加速度大小為g，當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下，沿豎直方向以加速度g做勻加速運(yùn)動(dòng)，這段時(shí)間內(nèi)便創(chuàng)造出了完全失重的環(huán)境。當(dāng)飛機(jī)離地2 000 m高時(shí)，為了安全必須拉起，之后又可一次次重復(fù)為航天員提供失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力F=kv(k=900 N·s/m)，每次飛機(jī)速度達(dá)到350 m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失控)。求:(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力加速度g的大小均取10 m/s2)

(1)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。

(2)飛機(jī)從最高點(diǎn)下降到離地4 500 m時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有直徑相同的a、b兩球，在同一直線上運(yùn)動(dòng)，選定向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別為pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s．當(dāng)兩球相碰之后，兩球的動(dòng)量可能是（ ）

A. pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/s

B. pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/s

C. pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/s

D. pa＝2 kg·m/s、pb＝0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為45°，緊靠磁場(chǎng)右上邊界放置長(zhǎng)為L，間距為d的平行金屬板M、N，磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上，O1、O2是電場(chǎng)左右邊界中點(diǎn)．在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)（取豎直向下為正方向）．某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上同時(shí)發(fā)射兩個(gè)相同的粒子a和b，質(zhì)量為m，電量為+q，初速度不同．粒子a在圖乙中的t=時(shí)刻，從O1點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由電場(chǎng)中的O2點(diǎn)射出．粒子b恰好從M板左端進(jìn)入電場(chǎng)．（不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，電場(chǎng)周期T未知）

求：（1）粒子a、b從磁場(chǎng)邊界射出時(shí)的速度va、vb；

（2）粒子a從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到射出O2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；

（3）如果交變電場(chǎng)的周期，要使粒子b能夠穿出板間電場(chǎng)，求這電場(chǎng)強(qiáng)度大小E0滿(mǎn)足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)輕線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：

（1）小球所受電場(chǎng)力的大�。�

（2）小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)的速度大�。�

（3）小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)輕線對(duì)小球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個(gè)小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A的運(yùn)動(dòng)半徑較大，則說(shuō)法正確（ ）

A. A球的角速度小于B球的角速度

B. A球的線速度小于B球的線速度

C. A球運(yùn)動(dòng)的周期小于B球運(yùn)動(dòng)的周期

D. A球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥?/span>B球?qū)ν脖诘膲毫?/span>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B，兩球用輕繩連接，再用同樣長(zhǎng)度的輕繩連接A繩，C為繩的自由端，設(shè)運(yùn)動(dòng)中水平拉直的AC和AB兩段繩所受拉力分別為 和 ，下列說(shuō)法正確的是

A. 若用力水平向左拉著C端使兩球運(yùn)動(dòng)，則

B. 若用力水平向左拉著C端使兩球運(yùn)動(dòng)，則

C. 若以C為圓心，使兩球以相同角速度沿水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

D. 若以C為圓心，使兩球以相同角速度沿水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則(　 　)

A. 衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度

B. 衛(wèi)星a的加速度和b的加速度大小相等

C. 衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D. 衛(wèi)星c的周期大于24 h

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