15.如圖所示,小球沿光滑的水平面沖上一光滑的半圓形軌道,軌道半徑為R,小球在軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力等于小球的重力,重力加速度為g,問(wèn):
(1)小球在最高點(diǎn)的速度為多大?
(2)小球落地時(shí),距最高點(diǎn)的水平位移是多少?
(3)小球落地時(shí)速度為多大?

分析 (1)由牛頓第二定律及向心力公式可求得小球在最高點(diǎn)的速度;
(2)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得小球落地時(shí)的水平位移;
(3)由動(dòng)能定理可求得小球在最低點(diǎn)的速度;再由向心力公式可求得小球?qū)壍赖膲毫Γ?/p>

解答 解:(1)根據(jù)牛頓第三定律,小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力等于小球?qū)壍赖膲毫,則:N1=mg
小球在最高點(diǎn)時(shí),有:N1+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得小球在最高點(diǎn)的速度大小為:v=$\sqrt{2gR}$;
(2)小球離開(kāi)軌道平面做平拋運(yùn)動(dòng):h=2R=$\frac{1}{2}$gt2
即平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=2$\sqrt{\frac{R}{g}}$
所以小球落地時(shí)與A點(diǎn)的距離:x=vt=$\sqrt{2gR}$×2$\sqrt{\frac{R}{g}}$=2$\sqrt{2R}$
(3)小球從軌道最低點(diǎn)到最高點(diǎn),由動(dòng)能定理得:
2mgR=$\frac{1}{2}$mv′2-$\frac{1}{2}$mv2
解得:v'=$\sqrt{6gR}$;
答:(1)小球在最高點(diǎn)的速度大小為$\sqrt{2gR}$
(2)小球落地時(shí),距最高點(diǎn)的水平位移是2$\sqrt{2R}$;
(3)小球落地時(shí)速度為為$\sqrt{6gR}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查平拋、動(dòng)能定理及向心力公式的應(yīng)用,要注意正確應(yīng)用向心力公式,并能利用牛頓第二定律列式求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.如圖是一個(gè)理想變壓器,K為雙向電鍵,P是滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭,U1為加在原線圈兩端電壓,I1為原線圈上電流,則( 。
A.保持U1及P的位置不變,K由b合向a時(shí),I1將增大
B.保持P的位置不變,K合在a處,若U1增大,I1將減小
C.保持U1不變,K合在a處,使P上滑,I1將減小
D.保持P的位置及U1不變,K由a向b時(shí),R消耗的功率增大

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6.質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向彈回,若小球與地面的作用時(shí)間為0.2s,則小球受到地面的平均作用力大小為 (取g=10m/s2)( 。
A.12NB.8NC.10ND.2N

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3.公路在通過(guò)小型水庫(kù)泄洪閘的下游時(shí)常常要修建凹形橋,也叫“過(guò)水路面”,質(zhì)量為2×103kg的小汽車以20m/s的速度通過(guò)凹形橋,橋面的圓弧半徑為80m,則汽車通過(guò)橋的最低點(diǎn)時(shí)(如圖所示),向心加速度大小為多大,對(duì)橋的壓力為多大?

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10.要探究平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可采用( 。
A.從拋出點(diǎn)開(kāi)始等分水平位移,看相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的豎直位移之比是否為1:4:9:16…
B.從拋出點(diǎn)開(kāi)始等分水平位移,看相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的豎直位移之比是否為1:3:5:7…
C.從拋出點(diǎn)開(kāi)始等分豎直位移,看相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的水平位移之比是否為1:3:5:7…
D.從拋出點(diǎn)開(kāi)始等分豎直位移,看相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的水平位移之比是否為1:1:1:1…

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.兩分子間距離增大,分子勢(shì)能可能減小
B.一定質(zhì)量的理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下其體積與攝氏溫度成正比
C.兩個(gè)系統(tǒng)相互接觸而傳熱,當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)能相等時(shí)就達(dá)到了熱平衡
D.單晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則周期性排列的,因而原子是固定不動(dòng)的

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7.如圖甲所示兩平行金屬板,B板接地.從t=0時(shí)刻起AB板接電源,A板電勢(shì)隨時(shí)間變化圖象如圖乙,板間一帶正電粒子(不計(jì)重力)由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng).板間距足夠長(zhǎng),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.粒子在兩板間往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B.t=$\frac{T}{2}$時(shí)粒子速度為零
C.t=$\frac{T}{2}$到t=$\frac{3}{4}T$這段時(shí)間內(nèi)粒子的電勢(shì)能降低,電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功
D.t=$\frac{T}{8}$時(shí)與t=$\frac{T}{4}$時(shí)粒子速度之比是1:4

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4.如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),外電路電阻為R,當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中,下列判斷正確的是( 。
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B.通過(guò)電阻R的電荷量為q=$\frac{NBS}{2(R+r)}$
C.電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=$\frac{{N}^{2}{B}^{2}{S}^{2}ωRπ}{4(R+r)^{2}}$
D.當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的電流為$\frac{NBSω}{2(R+r)}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.某同學(xué)利用單擺測(cè)重力加速度,他用分度值為毫米的直尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為89.40cm,用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑如圖甲所示,讀數(shù)為20.50mm.則該單擺的擺長(zhǎng)為90.425cm.用停表記錄單擺做30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖乙所示,則停表讀數(shù)為57.0s,如果測(cè)得的g值偏大,可能的原因是ABD (填選項(xiàng)前的序號(hào)).
A.計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)用的是擺球的直徑
B.開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),停表晚接下
C.?dāng)[線上端未牢固系于一懸點(diǎn),振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加
D.實(shí)驗(yàn)中誤將30次全振動(dòng)記為31次

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