如圖 12 所示，豎直平面內(nèi)的 3/4 圓弧形光滑軌道半徑為 R ，A 端與圓心 O 等高，AD 為水平面，B 點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在O 的正上方，一個(gè)小球在 A 點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至 A 點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰好能通過(guò) B 點(diǎn)（從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失），最后落到水平面 C 點(diǎn)處。求：

（1） 釋放點(diǎn)距 A 點(diǎn)的豎直高度

（2） 落點(diǎn) C 到 A 點(diǎn)的水平距離

 

【答案】

（1） 小球恰能通過(guò)最高點(diǎn) B  時(shí)，由牛頓第二定律，有： mg = mvB2/R   解得：vB =

設(shè)釋放點(diǎn)到 A 高度 h ，小球從釋放到運(yùn)動(dòng)至 B 點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒

定律，有： mg（h - R）=mvB2    聯(lián)立解得 h = 1.5R 

    （2） 小球從 B 到 C 做平拋運(yùn)動(dòng)，其豎直分運(yùn)動(dòng) R = g t 2    水平分運(yùn)動(dòng)  xOC = vB t

聯(lián)立解得 xOC =R   ∴ 落點(diǎn) C  到 A 點(diǎn)的水平距離 xAC = （ - 1）R    。

【解析】略

 

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：

某種小發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示，永久磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形狀，它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
1
2π
T．磁極間的缺口很小，可忽略．如圖2所示，單匝矩形導(dǎo)線框abcd繞在鐵芯上構(gòu)成轉(zhuǎn)子，ab=cd=0.4m，bc=0.3m．鐵芯的軸線OO′在線框所在平面內(nèi)，線框可隨鐵芯繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)．將線框的兩個(gè)端點(diǎn)M、N接入圖中裝置A，在線框轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，裝置A能使端點(diǎn)M始終與P相連，而端點(diǎn)N始終與Q相連．現(xiàn)使轉(zhuǎn)子以ω=200π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圖1中看，轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針的，設(shè)線框經(jīng)過(guò)圖1位置時(shí)t=0．

（1）求t=
1
400
s時(shí)刻線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）在圖3給出的坐標(biāo)平面內(nèi)，畫(huà)出P、Q兩點(diǎn)電勢(shì)差UPQ隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線（要求標(biāo)出橫、縱坐標(biāo)標(biāo)度，至少畫(huà)出一個(gè)周期）；
（3）如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X(qián)、Y，兩板間距d=0.17m．將電壓UPQ加在兩板上，P與X相連，Q與Y相連．將一個(gè)質(zhì)量m=1.2×10-12kg，電量q=+1.7×10-10C的帶電粒子，在t0=6.00×10-3s時(shí)刻，從緊臨X板處無(wú)初速釋放．求粒子從X板運(yùn)動(dòng)到Y(jié)板經(jīng)歷的時(shí)間．（不計(jì)粒子重力）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖 12 所示，豎直平面內(nèi)的 3/4 圓弧形光滑軌道半徑為R ，A 端與圓心 O 等高，AD 為水平面，B 點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在O 的正上方，一個(gè)小球在 A 點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至 A 點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰好能通過(guò) B 點(diǎn)（從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失），最后落到水平面C 點(diǎn)處。求：

（1） 釋放點(diǎn)距 A 點(diǎn)的豎直高度

（2） 落點(diǎn) C 到 A 點(diǎn)的水平距離

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

 如圖12所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY，OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為、質(zhì)量為的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，其坐標(biāo)為（1.6，3.2），不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。

  （1）指出小球帶何種電荷；

  （2）求小球的初速度和勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；

  （3）求小球從O點(diǎn)拋出到落回X軸的過(guò)程中電勢(shì)能的改變量.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：（新課標(biāo)）2009-2010學(xué)年度高三上學(xué)期物理單元測(cè)試6-靜電場(chǎng) 題型：計(jì)算題

 如圖12所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY，OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負(fù)方向的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)有一個(gè)帶電量為、質(zhì)量為的小球從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出，它到達(dá)的最高點(diǎn)位置為圖中的Q點(diǎn)，其坐標(biāo)為（1.6，3.2），不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。

   （1）指出小球帶何種電荷；

   （2）求小球的初速度和勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大��；

   （3）求小球從O點(diǎn)拋出到落回X軸的過(guò)程中電勢(shì)能的改變量.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案