【題目】如圖所示，堅(jiān)直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R=1.6m，A端與圓心0等高，B端 在O的正上方，與A右側(cè)相連的是高和寬都為L=0.3m的臺(tái)階，臺(tái)階有若干級(jí)，一個(gè)質(zhì)量為m=0.3kg的小球從A點(diǎn)正上方h處，由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道，不計(jì)小球進(jìn)入軌道時(shí)的能量損失，不計(jì)空氣阻力，小球恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B，求：

（1）釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；

（2）若釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度H=3R，則小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？小球會(huì)落在第幾級(jí)臺(tái)階上？設(shè)g=10m/s2．

【答案】（1）2.4m（2）9N，第38級(jí)臺(tái)階上

【解析】試題分析：小球恰能到達(dá)軌道的最高點(diǎn)B，由重力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球通過(guò)B點(diǎn)的速度．對(duì)小球從剛釋放到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理求釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度．對(duì)小球從剛釋放到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理求出小球通過(guò)B點(diǎn)的速度．在B點(diǎn)，由牛頓定律求小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力．由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何關(guān)系分析小球會(huì)落在第幾級(jí)臺(tái)階上．

（1）對(duì)小球從剛釋放到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理
對(duì)小球在B點(diǎn)，由牛頓第二定律，解得

（2）對(duì)小球從剛釋放到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理
對(duì)小球在B點(diǎn)由牛頓第二定律，解得

由牛頓第三定律可知，小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小是9N．

連接B、A兩點(diǎn)并延長(zhǎng)，得一傾角為θ的斜面，小球從B點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)過(guò)時(shí)間t落到斜面上，水平位移為x，豎直位移為y，落到斜面上時(shí)豎直分速度為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得，

由幾何關(guān)系有

聯(lián)立解得

所以小球打在第38級(jí)臺(tái)階上．

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，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m(M＞m)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(　　)

A. 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B. 重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加

C. 輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加

D. 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，電梯的頂部掛有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，其下端掛了一個(gè)重物，電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，在某時(shí)刻電梯中相對(duì)電梯靜止不動(dòng)的人觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?/span>8N，g取10m/s2，以下說(shuō)法正確的是（ 　）

A. 電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2

B. 電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為12m/s2

C. 此時(shí)電梯對(duì)人的支持力大小等于人的重力大小

D. 此時(shí)電梯對(duì)人的支持力大小小于人對(duì)電梯的壓力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬 MN、PQ平行放置在傾角為 的絕緣斜面上， 兩導(dǎo)軌間距為 L。M、P 兩點(diǎn)間接有阻值為 R 的電阻。一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab 放 在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直 斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓 ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接 觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。

(1)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng) ab 桿的速度大小為 v 時(shí)，ab 桿中的電流及其加速度的大��；

(2)求在下滑過(guò)程中 ab 桿可達(dá)到的最大速度。

(3)從開(kāi)始下滑到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，棒沿導(dǎo)軌下滑了距離 s，求整個(gè)裝置生熱多少.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣桿固定在水平位置上，使其兩端分別帶上等量同種正電荷Q1、 Q2，桿上套著一帶正電小球，整個(gè)裝置處在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，將靠近右端的小球從靜止開(kāi)始釋放，在小球從右到左的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確 的是（ ）

A. 小球受到的洛倫茲力大小變化，但方向不變

B. 小球受到的洛倫茲力將不斷增大

C. 小球的加速度先減小后增大

D. 小球的電勢(shì)能一直減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩物體，水平推力F1、F2分別作用在a、b上．各作用一段時(shí)間后撤去推力，物體將繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停下來(lái)．撤去推力時(shí)兩物體速度相等，它們運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示，圖中AB∥CD，整個(gè)過(guò)程中（　　）

A. 水平推力F1、F2的大小相等

B. a、b與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等

C. a的平均速度大于b的平均速度

D. 水平推力F1、F2所做的功可能相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，則它們的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)

B.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比分運(yùn)動(dòng)的速度大

C.合運(yùn)動(dòng)的位移一定比分運(yùn)動(dòng)的位移大

D.合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將小球豎直向上拋出，一段時(shí)問(wèn)后小球落回拋出點(diǎn)．若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大小保持不變．在小球上升、下降過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別用t1、t2表示，損失的機(jī)械能分別用△E1、△E2表示．則（ ）
A.t1＜t2 ， △E1=△E2
B.tl＜t2 ， △E1＜△E2
C.tl=t2 ， △E1=△E2
D.tl＞t2 ， △E1＞△E2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN.拉動(dòng)MN，使它以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，電阻率都相同，那么在MN運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，閉合回路的(　 　)

A. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變 B. 感應(yīng)電流保持不變

C. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大 D. 感應(yīng)電流逐漸增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案