【題目】如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進(jìn)軌道。到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的小球B發(fā)生碰撞，小球B的質(zhì)量是小球A的2倍，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N點(diǎn)為2R，已知小球A的質(zhì)量為m，重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力以及各處摩擦均不計(jì)。求：

（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間；

（2）小球A沖進(jìn)軌道時(shí)對(duì)軌道N點(diǎn)的壓力大小。

【答案】（1） （2）14mg

【解析】試題分析：粘合后的兩球飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度2R和水平距離2R求出速度v．根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出碰撞前瞬間小球A的速度．碰撞前由重力和軌道的支持力提供A的向心力，由牛頓第二定律求出軌道的支持力，由牛頓第三定律求解小球A對(duì)圓管的壓力．

（1）粘合后兩球做平拋運(yùn)動(dòng)， ，解得

（2）兩小球碰撞后的速度v，由平拋運(yùn)動(dòng)公式2R=vt，聯(lián)立解得：

在M點(diǎn)，小球A的碰撞前速度為，由動(dòng)量守恒定律

解得

在N點(diǎn)，小球A的速度為，小球從N點(diǎn)到M點(diǎn)機(jī)械能守恒，

在N點(diǎn)小球A受軌道支持力

解得：

由牛頓第三定律小球A對(duì)軌道N點(diǎn)壓力為14mg

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)的過程是：先猜想落體是最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，接著通過斜面實(shí)驗(yàn)反復(fù)檢驗(yàn)，再推理至斜面傾角達(dá)90°時(shí)的情況，最后得出結(jié)論。這套研究方法為（ ）

A. 合理猜想—實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)—合理外推—形成結(jié)論

B. 合理猜想—理論推導(dǎo)—合理外推—形成結(jié)論

C. 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)—理論推導(dǎo)—合理猜想—形成結(jié)論

D. 合理猜想—合理外推—理論推導(dǎo)—形成結(jié)論

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用多用電表的歐姆擋(×1kΩ)檢驗(yàn)性能良好的晶體二極管,發(fā)現(xiàn)多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小,這說明( )

A. 二極管加有正向電壓,故測(cè)得電阻很小

B. 二極管加有反向電壓,故測(cè)得電阻很大

C. 此時(shí)紅表筆接的是二極管的正極

D. 此時(shí)紅表筆接的是二極管的負(fù)極

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放αβγ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法中正確的是

A. ①表示γ射線，③表示α射線

B. ②表示β射線，③表示α射線

C. ④表示α射線，⑤表示γ射線

D. ⑤表示β射線，⑥表示α射線

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克建立量子力學(xué)，彌補(bǔ)了牛頓力學(xué)的不足。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻r=2Ω，與R=8Ω的電阻串連接在線圈上，如圖所示．已知線圈面積為m2，共100匝，線圈的電阻為2Ω，線圈在B=T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO以轉(zhuǎn)速n=600r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在合上開關(guān)S后電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)為100V．則下列說法正確的是

A．電路中電流的最大值為5A

B．電路中電流的最大值為10A

C．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為1000W

D．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為800W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在足夠高的空間內(nèi)，小球位于空心管的正上方h處，空心管長(zhǎng)為L，小球球心與管的軸線重合，并在豎直線上，小球可以穿過空心管，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　)

A. 兩者均無初速度同時(shí)釋放，小球在空中不能穿過管

B. 兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，管無初速度，則小球一定能穿過管，且穿過管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān)

C. 兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，管無初速度，則小球一定能穿過管，且穿過管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)

D. 兩者均無初速度釋放，但小球提前了Δt時(shí)間釋放，則小球一定能穿過管，但穿過管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”．人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)人停止蹬車后,由于受到阻力作用,自行車的速度會(huì)逐漸減小至零,如圖所示．在此過程中,阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化．設(shè)自行車無動(dòng)力后受到的阻力恒定．

(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車,需要測(cè)出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s,為了計(jì)算自行車的初速度v,還需要測(cè)量___________（填寫物理量的名稱及符號(hào)）．

(2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f,計(jì)算出阻力做的功W及自行車的初速度v．改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r(shí)自行車的速度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),可以得到多組測(cè)量值．以阻力對(duì)自行車做功的大小為縱坐標(biāo),自行車初速度為橫坐標(biāo),作出W-v曲線.分析這條曲線,就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中作出W-v圖象如圖所示,其中符合實(shí)際情況的是 ________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)運(yùn)用以下實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)碰撞實(shí)驗(yàn),來尋找碰撞前后的守恒量:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源(頻率為50 Hz)、紙帶、表面光滑的長(zhǎng)木板、帶橡皮泥的小車A、帶撞針的小車B、天平.

（1）該同學(xué)經(jīng)過以下幾個(gè)步驟:

A.用天平測(cè)出小車A的質(zhì)量mA=0.4 kg,小車B的質(zhì)量mB=0.2 kg.

B.更換紙帶重復(fù)操作三次.

C.小車A靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置,在車后固定紙帶,把小車B放在長(zhǎng)木板中間.

D.把長(zhǎng)木板平放在桌面上,在一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連接電源.

E.接通電源,并給A車一定初速度。.

該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟正確順序?yàn)?/span>_____.

（2）長(zhǎng)木板右端下面墊放一小木片的目的是____________________________

（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶中,比較理想的一條如圖所示,根據(jù)這些數(shù)據(jù)填空。.

碰撞前瞬間小車A的速度vA=__m/s， 小車B的速度vB=__m/s，碰撞后A、B的速度v=______m/s（保留三位有效數(shù)字）

根據(jù)以上數(shù)據(jù)猜想守恒量的表達(dá)式為____________.【用mA、mB、vA、vB 、v 表示】

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