【題目】如圖所示，ABC和DEF是在同一豎直平面內(nèi)的兩條光滑軌道，其中ABC的末端水平，DEF是半徑為R的半圓形軌道，其直徑DF沿豎直方向，C、D可看做重合。現(xiàn)有一視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為0.2kg的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的位置由靜止釋放。(取g=10m/)

（1）若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF后能沿軌道運(yùn)動(dòng)，H至少要有多高?

（2）若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于（1）中H的最小值，小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn)，求h；

（3）若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度為h，小球擊中與圓心等高的E時(shí)無機(jī)械能損失，擊中后沿圓弧下滑，求小球?qū)?/span>F的壓力。

【答案】（1）（2）h=0.1m（3）11N

【解析】（1）小球從ABC軌道下滑，設(shè)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小為v，

由機(jī)械能守恒定律得：mgH= ①

要小球能豎直平面DEF內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)由題意可得： ②

聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得：H0.2m ③

（2）若h<H，小球過C點(diǎn)只能做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度大小為，小球能擊中E點(diǎn)，則由機(jī)械能守恒定律得： ④

且 ⑤

⑥

由③④⑤解得：h=0.1m

（3）設(shè)小球在F點(diǎn)的速度為，對(duì)小球由C到F由機(jī)械能守恒定律得：，

在對(duì)小球F點(diǎn)由向心力公式得，F-mg=，

解得F=5mg+,

由牛頓第三定律得，小球?qū)?/span>F點(diǎn)的壓力為11N

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】2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號(hào)”的中國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國(guó)在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。如圖所示，“墨子號(hào)”衛(wèi)星的工作高度約為500km，在軌道上繞地區(qū)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t（t小于其運(yùn)動(dòng)周期），運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為s，與地球中心連線掃過的角度為β（弧度），引力常量為G，則下列關(guān)于“墨子號(hào)”的說法正確的是

A. 向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度

B. 周期為

C. 質(zhì)量為

D. 線速度大于第一宇宙速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)看到法治節(jié)目中報(bào)道有人用彈弓射擊野生保護(hù)動(dòng)物，他對(duì)此行為表示強(qiáng)烈造責(zé)，為了教育其他同學(xué)不要玩彈弓，他想用學(xué)過的物理知識(shí)來實(shí)際測(cè)量它的威力。于是他準(zhǔn)備了一個(gè)節(jié)目中類似的彈弓（如圖甲），它每側(cè)固定有兩根完全相同的橡膠管。金屬?gòu)椫橘|(zhì)量為10g，直徑為10mm.

（1）他首先猜想橡膠管拉伸過程中彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，為了驗(yàn)證猜想進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)室的傳感器量程較小，于是他取其中一根橡膠管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過傳感器拉動(dòng)橡皮管，記下它每一次的長(zhǎng)度L及對(duì)應(yīng)的拉力F大小，并在坐標(biāo)紙畫出圖乙所示的圖像.

為了便于研究，他在老師的啟發(fā)下將原圖像擬合成如圖丙所示，請(qǐng)你根據(jù)圖像，計(jì)算出該單根橡膠管的原長(zhǎng)L0=__________，勁度系數(shù)k=__________.

（2)同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，當(dāng)彈丸發(fā)射后的比動(dòng)能（動(dòng)能與最大橫截面積的比值）超過1.8J/cm2就可被認(rèn)定為槍支，并且滿足胡克定律的物體在彈性限度內(nèi)其彈性勢(shì)能E與形變量x的關(guān)系式可表示為E=kx2.在一次測(cè)試中彈弓每側(cè)的橡皮管組拉至49cm長(zhǎng).請(qǐng)你估算彈珠離開彈弓時(shí)的比動(dòng)能____________________（π取3，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在豎直平面內(nèi)，由光滑斜面和光滑半圓形軌道分別與粗糙水平面相切連接而成的軌道如圖所示，半圓形軌道的半徑為R＝0.4 m，質(zhì)量為m=0.8 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從斜面上距水平面高為h處的A點(diǎn)由靜止開始下滑，物塊通過軌道連接處的B、C點(diǎn)時(shí)，無機(jī)械能損失.運(yùn)動(dòng)到圓軌道最低點(diǎn)C處時(shí)對(duì)軌道的壓力為=40 N，水平軌道BC長(zhǎng)L=0.9 m，滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5，g取10 m/s .求：

(1)求A點(diǎn)距水平面的高度h．

(2)求小物塊第一次由B點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

(3)小物塊能否通過圓形軌道的最高點(diǎn)D?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論的理解，下列說法正確的是（ ）

A. 當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，但斥力減小得更快，所以分子間的作用力總表現(xiàn)為引力

B. 當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而增大，而分子力隨分子間距離的增大可能增大也可能減小

C. 布朗運(yùn)動(dòng)是固體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明固體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D. 已知某種液體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該液體分子間的平均距離可以表示為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為定質(zhì)量的理想氣體的p-T圖像，虛線Ob為第一象限橫縱坐標(biāo)軸的角平分線，ab平行于橫軸，bc平行于縱軸，且 ab=bc，ac與Ob交于d點(diǎn)。關(guān)于氣體狀態(tài)的變化，下列說法正確的是______

A.由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，氣體內(nèi)能增加

B.狀態(tài)b的體積大于狀態(tài)d的體積

C.由狀態(tài)c變化到狀態(tài)b，外界對(duì)氣體做功等于氣體釋放的熱量

D.由狀態(tài)d變化到狀態(tài)b，氣體吸收熱量且對(duì)外做功

E.若∠a0b=15，狀態(tài)c的體積是狀態(tài)a的體積的3倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關(guān)單擺的認(rèn)識(shí)說法正確的是_____

A.伽利略通過對(duì)單擺的深入研究，得到了單擺周期公式

B.將擺鐘由廣州移至哈爾濱，為保證擺鐘的準(zhǔn)確，需要將鐘擺調(diào)長(zhǎng)

C.在利用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，將繩長(zhǎng)當(dāng)做擺長(zhǎng)代入周期公式會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小

D.將單擺的擺角從5改為3，單擺的周期不變

E.擺球運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)，合力為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖（a）所示的電路測(cè)量一微安表（量程為100 μA，內(nèi)阻大約為2 500 Ω）的內(nèi)阻�？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚�(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2（其中一個(gè)阻值為20 Ω，另一個(gè)阻值為2 000 Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99 999.9 Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V）；單刀開關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。

（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實(shí)物連線____________。

（2）完成下列填空：

①R1的阻值為________Ω（填“20”或“2 000”）。

②為了保護(hù)微安表，開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動(dòng)變阻器的______端（填“左”或“右”）對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。

③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)_______（填“相等”或“不相等”）。

④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為______Ω（結(jié)果保留到個(gè)位）。

（3）寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。

①在插P3和P4時(shí)，正確的操作是_________________

A、使P3只擋住P2的像

B、使P4只擋住P3的像

C、使P3能同時(shí)擋住P2和P1的像

D、使P4能同時(shí)擋住P3和P2和P1的像

②如圖，請(qǐng)將光路圖補(bǔ)充完整，并在圖中標(biāo)出光線進(jìn)入玻璃磚發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角θ1和折射角θ2___

③對(duì)入射角θ1和折射角θ2進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)折射率n=______可計(jì)算得出玻璃的折射率

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