【題目】如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，OB與OC夾角為37 ，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑、D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖象，該圖線截距為2N，且過(guò)點(diǎn)取求：

滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑；

若要求滑塊不脫離圓軌道，則靜止滑下的高度為多少；

是否存在某個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D飛出后落在圓心等高處的軌道上若存在，請(qǐng)求出H值；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

【答案】（1）m=0.2kg ,1m （2） （3）

【解析】

當(dāng)時(shí)，由圖象截距可知

當(dāng)小物塊從A點(diǎn)靜止下滑，由圖象知，，對(duì)軌道的壓力

解得．

不脫離軌道分兩種情況：

①到圓心等高處速度為零

有能量守恒可知，滑塊從靜止開(kāi)始下滑高度

②通過(guò)最高點(diǎn)，通過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件

設(shè)下落高度為，

由動(dòng)能定理

解得

則應(yīng)該滿足下落高度

假設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)：

解得：

而滑塊過(guò)D點(diǎn)的臨界速度

由于：，所以存在一個(gè)H值，使得滑塊經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)

解得：

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】隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量：給待測(cè)物體一個(gè)初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)飛船中具有基本測(cè)量工具：

(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是___________________；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的物理量有彈簧秤示數(shù)F、圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R，則待測(cè)物體質(zhì)量的表達(dá)式為M=_____。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】豎直上拋一個(gè)球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小與球的速率成正比，那么（ ）

A. 上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功

B. 上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功

C. 上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率

D. 上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力的平均功率

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，這是由于玻璃杯在與水泥地面的撞擊過(guò)程中（ ）

A.玻璃杯的動(dòng)量較大

B.玻璃杯受地面作用力較大

C.玻璃杯的動(dòng)量變化較快

D.玻璃杯的動(dòng)量變化較大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，繃緊的水平傳送帶足夠長(zhǎng)，始終以的恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的水平面上的A點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)滑上傳送帶，已知A、B兩點(diǎn)的距離，物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與水平傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度，不考慮物塊由水平面滑上傳送帶的能量損失。求：

(1)物塊向左運(yùn)動(dòng)第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度

(2)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，在傳送帶上離B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離

(3)詳細(xì)描述物塊在從傳送帶上距B點(diǎn)最遠(yuǎn)處返回B點(diǎn)的過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2019陜西寶雞馬拉松（全程42.195公里）將于5月25日在陜西寶雞陳倉(cāng)區(qū)九龍山景區(qū)起跑！賽道貫穿九龍山、靈寶峽、大水川等景點(diǎn)，在青山綠水間同臺(tái)競(jìng)技，一邊觀賞渾然天成的自然風(fēng)光，一邊感受獨(dú)具魅力的西府風(fēng)情，更加豐富了跑友的馬拉松參賽體驗(yàn)，陜西漢中籍選手顧榮朝以2小時(shí)37分46秒的成績(jī)獲得冠軍，那么下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.馬拉松比賽中，選手一定不能看成質(zhì)點(diǎn)B.馬拉松全程長(zhǎng)度指的是位移

C.可以計(jì)算男冠軍的平均速度大小D.可以比較男冠軍與其他選手的平均速度大小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是一支旅行用的牙膏，該牙膏的外殼是由鋁薄皮做的，根據(jù)你的觀察和生活經(jīng)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.牙膏蓋上的條紋是為了增大摩擦

B.牙膏被擠出來(lái)是因?yàn)檠栏嗍艿绞值淖饔昧?/span>

C.該牙膏皮被擠壓后發(fā)生的形變?yōu)榉菑椥孕巫?/span>

D.擠牙膏時(shí)手對(duì)牙膏皮的作用力與牙膏皮對(duì)手的作用力二力平衡

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所小，在“探究拉力做功與彈簧彈性勢(shì)能增量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，輕彈簧左端固定，右端在水平拉力F作用下從A位置(彈簧原長(zhǎng)位置)拉仲x到B位置，仵出的F-x圖像為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的直線，如圖所示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。

(1)F-x圖像中，圖線OP的斜率的物理意義是：___________。

(2)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可以判斷直角三角形PQO的面積的物理意義是：___________。

(3)由此可推斷，如果一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，在彈性限度內(nèi)，當(dāng)其形變大小為x時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=_______________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P，放在粗糙的地面上，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車的左端，且M=m=0.5kg，系統(tǒng)原來(lái)靜止在水平地面上。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R=0.4m，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球（大小不計(jì)）。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞，碰后兩者交換速度。已知平板車長(zhǎng)L=0.24m，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，Q與地面、P與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.1，重力加速度為g=10m/s2。，求：

(1)小球到達(dá)最低點(diǎn)對(duì)繩子的拉力；

(2) 物塊Q能否從平板車上滑離，請(qǐng)說(shuō)明原因；

(3) 平板車P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，地面對(duì)P做的功。

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