(18分）如圖所示，一個圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)．軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水半地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R，厚度不計的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。

（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點(diǎn)時對管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過C點(diǎn)落到墊子上，小球離A點(diǎn)的高度H應(yīng)是多少？

（1）小球?qū)茏幼饔昧Υ笮?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/98/f/5fyok2.png" style="vertical-align:middle;" />，方向豎直向下
（2）H的高度應(yīng)為   

解析試題分析：（1）小球離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動，落到M點(diǎn)時水平位移為R，豎直下落高度為R，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可得：    （1分）
運(yùn)動時間          （1分）
從C點(diǎn)射出的速度為       （2分）
設(shè)小球以v1經(jīng)過C點(diǎn)受到管子對它的作用力為N，由向心力公式可得
       （2分）
，        （1分）
由牛頓第三定律知，小球?qū)茏幼饔昧Υ笮?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/93/b/1s2rs4.png" style="vertical-align:middle;" />，方向豎直向下． （1分）
（2）小球落到M點(diǎn)時，對應(yīng)小球下降的最小高度為H1 ，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
       （2分）
           （1分）
小球下降的高度最高時，小球運(yùn)動的水平位移為4R，打到N點(diǎn)．
設(shè)能夠落到N點(diǎn)的水平速度為v2，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可得：
        （2分）
設(shè)小球下降的最大高度為H2 ，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
          （2分）
           （1分）
故H的高度應(yīng)為           （2分）
考點(diǎn)：動能定理；平拋運(yùn)動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）在“極限”運(yùn)動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)A、B的高度差為H，動滑輪起點(diǎn)在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為H。若質(zhì)量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)C點(diǎn)，C、B間鋼絲繩相距為，高度差為。若參賽者在運(yùn)動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運(yùn)動中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)B點(diǎn)，則人在A點(diǎn)處抓住掛鉤時至少應(yīng)該具有多大的初動能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點(diǎn)靜止滑下，會落在海綿墊子左側(cè)的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點(diǎn)抓住掛鉤時應(yīng)具有初動能的范圍？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p，其質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場的分布．），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：

（1）C、O間的電勢差UCO；
（2）小球p在O點(diǎn)時的加速度；
（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時的速度大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

由相同材料的木板搭成的軌道如圖，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m，木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=370（sin370=0.6，con370=0.8），一個可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放，物體與木板的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，在兩木板交接處都用小曲面相連，使物體能順利地經(jīng)過它，既不損失動能，也不會脫離軌道。在以后的運(yùn)動過程中，重力加速度取10m/s2，問：

（1）物體能否靜止在木板上？請說明理由。
（2）物體運(yùn)動的總路程是多少？
（3）物體最終停在何處？并作出解釋。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，規(guī)定經(jīng)過圓心O水平向右為x軸的正方向．在圓心O正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器，從t＝0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動，速度大小為.已知容器在t＝0時刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水．求：
 
(1)每一滴水經(jīng)多長時間滴落到盤面上？
(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)為多大？
(3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的最大距離x.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(12分)如圖所示，足夠長的光滑斜面的傾角為37°，質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩小物體用跨過斜面頂端光滑小滑輪的細(xì)繩相連，且mA＝3mB。開始時A物體離地高為h＝0.5m，物體B恰在斜面底端，從圖示位置由靜止開始釋放A物體，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

⑴A物體剛要著地時的B的速度大小；
⑵B物體在斜面上上升的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))，兩小球用一根長L的輕桿相連，下面的B球離斜面底端的高度為h，兩球從靜止開始下滑并從斜面進(jìn)入光滑平面(不計與地面碰撞時的機(jī)械能損失)。求：
 
(1)兩球在光滑平面上運(yùn)動時的速度；
(2)在此過程中桿對A球所做的功；
(3)試用文字表述桿對A做功所處的時間段。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的帶電粒子以一定的初速度v0由P點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場，入射方向與電場線垂直. 粒子從Q點(diǎn)射出電場時，其速度方向與電場線成30°角. 已知勻強(qiáng)電場的寬度為，P、Q兩點(diǎn)的電勢差為U，不計重力作用，求：

（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。
（2）帶電粒子的電荷量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一個質(zhì)量為0.6Kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧AB的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧(不計空氣阻力，進(jìn)入圓弧時無機(jī)械能損失)，并從最低點(diǎn)B通過一段光滑小圓弧滑上另一粗糙斜面CD。已知圓弧AB的半徑R=0.9m,θ=600,B在O點(diǎn)正下方，斜面足夠長，動摩擦因數(shù)u=0.5，斜面傾角為370，小球到達(dá)A點(diǎn)時的速度為4m/s。（g取10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6）問：

（1）P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度
（2）小球在斜面上滑行的總路程

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同步練習(xí)冊答案