【題目】如圖所示，AB和CDO都是處于同一豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置．AB是半徑為R＝1 m的圓周軌道，CDO是半徑為r＝0.5m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性擋板(可以把小球彈回不損失能量，圖中沒(méi)有畫出)D為CDO軌道的中點(diǎn)．BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接．已知BC段水平軌道長(zhǎng)L＝2 m，與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m＝1 kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下：(取g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)

(1)當(dāng)H＝2 m時(shí)，問(wèn)此時(shí)小球第一次到達(dá)D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大��；

(2)為使小球僅與彈性擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道，問(wèn)H的取值范圍．

【答案】（1）84N （2）

【解析】

(1)設(shè)小球第一次到達(dá)D的速度為vD，對(duì)小球從P到D點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有:

在D點(diǎn)軌道對(duì)小球的支持力FN提供向心力，則有

聯(lián)立解得：FN=84N，由牛頓第三定律得，小球?qū)壍赖膲毫椋?/span>FN′=FN=84N

(2)為使小球僅僅與擋板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道H最小時(shí)必須滿足能上升到D點(diǎn)，有：

有在O點(diǎn)有：

代入數(shù)據(jù)解得：

僅僅與彈性板碰撞一次，且小球不會(huì)脫離CDO軌道H最大時(shí)，碰后再返回最高點(diǎn)能上升到D點(diǎn)，有：

代入數(shù)據(jù)解得：

故有：

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】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，在兩盒之間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（　 ）

A. 粒子的能量是從電場(chǎng)和磁場(chǎng)中共同獲得

B. 只增大狹縫的距離可增大粒子從加速器中獲得的動(dòng)能

C. 只增大加速電場(chǎng)的電壓可增大粒子從加速器中獲得的動(dòng)能

D. 只增大D形金屬盒的半徑可增大粒子從加速器中獲得的動(dòng)能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其v-t圖像如圖所示，下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述正確的是( )

A. 在第20s末，甲、乙兩車相遇

B. 若乙車在前，則可能相遇兩次

C. 在第10s末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向

D. 在第10s末，甲、乙兩車相距150m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為熱敏電阻（電阻值隨溫度的升高而減�。�，R為定值電阻．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 副線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u′＝9sin50πt(V)

B. t＝0.005s時(shí)副線圈輸出電壓的瞬時(shí)值為9V，電壓表V2的示數(shù)為9V

C. 變壓器原、副線圈中的電流之比1:4,輸入、輸出功率之比為1:1

D. Rt處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，MN、PQ為間距L=1.0m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個(gè)R=6Ω的電阻．有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T．將一根質(zhì)量為m=0.1kg電阻為r（大小未知）的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過(guò)程中金屬棒沿斜面下滑的距離為S=4m，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行．取g=10m/s2． (sin370=0.6,sin530=0.8) 求：

(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)金屬棒的電阻r；

(3) 若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】矩形線圈abcd位于通電直導(dǎo)線附近，且開(kāi)始時(shí)與導(dǎo)線在同一平面，如圖所示，線圈的兩條邊與導(dǎo)線平行，要使線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏�，可�?/span>

A. 線圈不動(dòng)，增大導(dǎo)線中的電流

B. 線圈向上平動(dòng)

C. ad邊與導(dǎo)線重合，繞導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度

D. 以bc邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在長(zhǎng)4m的斜面頂端由靜止下滑，然后進(jìn)入由圓弧與斜面連接的水平面（由斜面滑至平面時(shí)無(wú)能量損失），物體滑到斜面底端時(shí)的速度為4m/s，若物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．5，斜面傾角為37°，取g=10m/s2，已知：sin37°=0．6，cos37°=0．8．求：

（1）物體在斜面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力做的功；

（2）物體能在水平面上滑行的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，從地面上的A點(diǎn)以速度v豎直向上拋出一小球，上升至最高點(diǎn)B后返回，O為A、B的中點(diǎn)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小不變。下列說(shuō)法正確的是

A．小球上升至O點(diǎn)時(shí)的速度等于0．5v

B．小球上升至O點(diǎn)時(shí)的速度小于0．5v

C．小球在上升過(guò)程中重力的沖量小于下降過(guò)程中重力的沖量

D．小球在上升過(guò)程中動(dòng)能的減少量等于下降過(guò)程中動(dòng)能的增加量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：

為了測(cè)量金屬絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供如下實(shí)驗(yàn)器材：

A. 待測(cè)金屬絲（電阻約100）

B. 電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻很小的直流電源

C. 量程50mA，內(nèi)阻約為50的電流表

D. 量程0. 6A，內(nèi)阻約為0. 2的電流表

E. 量程6V，內(nèi)阻約為15k的電壓表

F. 最大阻值15，最大允許電流1A的滑動(dòng)變阻器

G. 最大阻值15k，最大允許電流0. 5A的滑動(dòng)變阻器

H. 開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

①金屬絲的直徑用螺旋測(cè)微器測(cè)得，從圖中讀出該金屬絲的直徑d=___________mm.

②為了操作方便，且能比較精確地測(cè)量金屬絲的阻值，電流表選用___________，滑動(dòng)變阻器選用___________（填寫所選用器材前面的序號(hào)）。

③請(qǐng)根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材，在盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差的情況下，設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路，并在方框中畫出電路圖。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案