某校興趣小組制作了一個游戲裝置，其簡化模型如圖11所示，在A點用一彈射裝置可將靜止的小滑塊以水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運動到B點后，進入半徑R=0.3m的光滑豎直圓形軌道，運行一周后自B點向C點運動，C點右側(cè)有一陷阱，C、D兩點的豎直高度差h=0.2m，水平距離s=0.6m，水平軌道AB長為L1=1m，BC長為L2 =2.6m，小滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2。

（1）若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點，求小滑塊在A點彈射出的速度大�。�
（2）若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運行一周離開圓形軌道后只要不掉進陷阱即為勝出，求小滑塊在A點彈射出的速度大小的范圍。

（1）（2）5m/s≤vA≤6m/s和vA≥

解析試題分析：小滑塊恰能通過圓軌道最高點的速度為v，由牛頓第二定律：①（1分）
從B到最高點小滑塊機械能守恒有：   ②（1分）
從A到B由動能定理得：   ③（1分）
由以上三式解得A點的速度為：（1分）
（2）若小滑塊剛好停在C處，從A到C由動能定理得：
   ④ （1分）
解得A點的速度為（1分）
若小滑塊停在BC段，應(yīng)滿足5m/s≤vA≤6m/s（1分）
若小滑塊能通過C點并恰好越過陷阱，利用平拋運動則有：
豎直方向：  ⑤（1分）
水平方向：  ⑥ （1分）
從A到C由動能定理得：   ⑦ （１分）
解得：（1分）
所以初速度的范圍為：5m/s≤vA≤6m/s和vA≥（1分）
考點：考查了動能定理，平拋運動，機械能守恒定律，圓周運動

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一質(zhì)量為m的物體以速度v0在足夠大的光滑水平面上運動，從零時刻起，對該物體施加一水平恒力F，經(jīng)過時間t，物體的速度減小到最小值，此后速度不斷增大．則

A．水平恒力F大小為
B．水平恒力作用2t時間，物體速度大小為v0
C．在t時間內(nèi)，水平恒力做的功為
D．若水平恒力大小為2F，方向不變，物體運動過程中的最小速度仍為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個質(zhì)量為m、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h = _________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

將質(zhì)量為m的物體以速度v0以地面豎直向上拋出，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f。重力加速度為g。物體能夠上升的最大高度為________，落回地面時的動能比拋出時的動能減少了________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，AB和CD是半徑為R=1m的1／4圓弧形光滑軌道，BC為一段長2m的水平軌道質(zhì)量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放，若物體與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)為0.1．求：

(1)物體第1次沿CD弧形軌道可上升的最大高度；
(2)物體最終停下來的位置與B點的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一質(zhì)量為0.6kg的小物塊，靜止在光滑水平桌面上，桌面距地面高度為0.8m，用一水平向右的恒力F推動小物塊，使物體向右運動，運動2m后撤去恒力F，小物塊滑離桌面做平拋運動落到地面，平拋過程的水平位移為0.8m。不計空氣阻力，重力加速度取。求：

（1）小物塊飛離桌面時的速度大��；
（2）恒力F的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，位于豎直面內(nèi)的曲線軌道的最低點B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R=0.40m的光滑圓形軌道平滑連接�，F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的滑塊（可視為質(zhì)點），從位于軌道上的A點由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C。已知A點到B點的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力可忽略不計，求：

（1）滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大�。�
（2）滑塊從A點滑至B點的過程中，克服摩擦阻力所做的功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某物理小組在研究過山車原理的過程中，提出了下列的設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖所示。一個小物塊以初速度，從某一高處水平拋出，到A點時速度方向恰好沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)（g取10m/s2，）

（1）求小物塊的拋出點和A點的高度差；
（2）要使小物塊不離開軌道，并從水平軌道DE滑出，求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
（3）為了讓小物塊不離開軌道，并且能夠滑回傾斜軌道AB，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
（4）按照（3）問的要求，小物塊進入軌道后可以有多少次通過圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分） 如圖所示，一豎直面內(nèi)的軌道由粗糙斜面 AB 和半徑為R的光滑圓軌道 BCD組成，AB 與 BCD 相切于 B 點，C 為圓軌道的最低點，圓弧BC所對應(yīng)的圓心角θ=60°�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從軌道 ABC 上離地面某一高度h（大小可變）處由靜止下滑，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度用g表示，求：

（1）當時，物塊滑到C點時對軌道的壓力FN；
（2）當h為多少時，物塊恰能滑到圓軌道的最高點D；
（3）在滿足（2）問的條件下，物塊將從D點離開圓軌道，則物塊即將與軌道首次相碰時的動能為多大？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案