(2014·長沙一中月考)光滑水平面與一半徑為R＝2.5 m的豎直光滑圓軌道平滑連接，如圖所示，物體可以由圓軌道底端閥門(圖中未畫出)進(jìn)入圓軌道，水平軌道上有一輕質(zhì)彈簧，其左端固定在墻壁上，右端與質(zhì)量為m＝0.5 kg的小球A接觸但不相連，今向左推小球A壓縮彈簧至某一位置后，由靜止釋放小球A，測得小球A到達(dá)圓軌道最高點時對軌道的壓力大小為FN＝10 N，g＝10 m/s2.

(1)求彈簧的彈性勢能Ep；

(2)若彈簧的彈性勢能Ep＝25 J，小球進(jìn)入圓軌道后閥門關(guān)閉，通過計算說明小球會不會脫離圓軌道．若脫離，求在軌道上何處脫離(可用三角函數(shù)表示)，若不能脫離，求小球?qū)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/GZWL/web/STSource/2015020506033816859847/SYS201502050603414031513725_ST/SYS201502050603414031513725_ST.001.png">道的最大與最小壓力的差ΔF.

 

(1) (2) 球會脫離圓軌道，

【解析】

試題分析：（1）對小球在軌道最高點時受力分析，根據(jù)牛頓第二定律：

，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：

根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：

（2）若彈簧的彈性勢能為：，

根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒：

得：

故小球會脫離圓軌道；設(shè)小球在與圓心連線與豎直方向夾角為θ的位置脫離軌道，

則：，

聯(lián)立得：，

考點：考查了功能關(guān)系；向心力；彈性勢能．

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

0.0010有（　�。┪挥行�(shù)字．
A、1B、2C、3D、4

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科目：高中物理 來源： 題型：

顯像管原理的示意圖如圖所示，當(dāng)沒有磁場時，電子束將打在熒光屏正中的O點，安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)．設(shè)垂直紙面向外的磁場方向為正方向，若使電子打在熒光屏上的位置由a點逐漸移動到b點，下列變化的磁場能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是（　�。�
A、
B、
C、
D、

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科目：高中物理 來源：2015屆廣西桂林市高三上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，將一個質(zhì)量為m的球固定在彈性桿AB的上端，今用測力計沿水平方向緩慢拉球，使桿發(fā)生彎曲，在測力計的示數(shù)逐漸增大的過程中，AB桿對球的彈力方向為

A．始終水平向左

B．始終豎直向上

C．斜向左上方，與豎直方向的夾角逐漸增大

D．斜向左下方，與豎直方向的夾角逐漸增大

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：實驗題

在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中，某同學(xué)為探究恒力做功和物體動能變化間的關(guān)系，采用了如圖所示的“探究物體加速度與物體質(zhì)量、受力之間關(guān)系”的實驗裝置．

（1）實驗時，該同學(xué)想用鉤碼的重力表示滑塊受到的合力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認(rèn)為在實驗中應(yīng)該采取的兩項措施是____________和__________________．

（2）如下圖所示是實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，相鄰計數(shù)點間的距離已在圖中標(biāo)出，測出滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的總質(zhì)量為m.從打B點到打E點的過程中，為達(dá)到實驗?zāi)康模撏瑢W(xué)應(yīng)該尋找______________和______________之間的數(shù)值關(guān)系（用題中和圖中的物理量符號表示）

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省高三上學(xué)期第一次考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一個研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個豎直加速度器，如下圖所示．把輕彈簧上端用膠帶固定在一塊紙板上，讓其自然下垂，在彈簧末端處的紙板上刻上水平線A�，F(xiàn)把墊圈用膠帶固定在彈簧的下端，在墊圈自由垂下處刻上水平線B，在B的下方刻一水平線C，使AB間距等于BC間距。假定當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10 m/s2，當(dāng)加速度器在豎直方向運(yùn)動時，若彈簧末端的墊圈 ( )

A．在A處，則表示此時的加速度大小為g，且方向向下

B．在A處，則表示此時的加速度為零

C．在C處，則質(zhì)量為50 g的墊圈對彈簧的拉力為1 N

D．在BC之間某處，則此時加速度器一定是在加速上升

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省高三上學(xué)期第一次考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

我國道路安全部門規(guī)定：在高速公路上行駛的汽車的最高速度不得超過120 km/h.交通部門提供下列資料．

資料一：駕駛員的反應(yīng)時間為0.3 s～0.6 s

資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表所示.

路面

動摩擦因數(shù)

干瀝青

0.7

干碎石路面

0.6～0.7

濕瀝青

0.32～0.4

根據(jù)以上資料，通過計算判斷，汽車行駛在高速公路上時，兩車間的安全距離最接近(　　)

A．100 m B．200 m C．300 m D．400 m

 

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科目：高中物理 來源：2015屆河北省保定市高三上學(xué)期第十一次周練物理試卷（解析版） 題型：選擇題

(多選)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，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，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．若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中( )

A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B．重力對M做的功等于M動能的增加

C．輕繩對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

 

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科目：高中物理 來源：2015屆江西省高三上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時，決定前去追趕，經(jīng)過5.5 s后警車發(fā)動起來，并以一定的加速度做勻加速運(yùn)動，但警車行駛的最大速度是25 m/s.警車發(fā)動后剛好用12 s的時間追上貨車.

問：（1）警車啟動時的加速度多大？

（2）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？

 

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同步練習(xí)冊答案