【題目】如圖所示是離心軌道演示儀結(jié)構(gòu)示意圖．光滑弧形軌道下端與半徑為R的光滑圓軌道相接，整個(gè)軌道位于豎直平面內(nèi)．質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，若小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力重力等大．小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)速度的大小vm；

（2）小球開始下滑的初始位置A點(diǎn)距水平面的豎直高度h；

（3）小球從更高的位置釋放，小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的差值大�。�

【答案】（1）（2）3R（3）6mg

【解析】

（1）小球經(jīng)過最高點(diǎn)，軌道的壓力，依據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)壍缐毫?/span>，由牛頓第三定律和第二定律有：

解得：

（2）小球自A點(diǎn)下滑至圓軌道最高點(diǎn)的過程，依據(jù)動(dòng)能定理有：

解得：

（3）設(shè)小球從更高的位置釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為，受軌道的彈力為；運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為，受軌道的彈力為，依據(jù)牛頓第二定律有：

，

小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，依據(jù)動(dòng)能定理有：

得壓力差：

。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測量阻值約為100Ω的定值電阻Rx ，實(shí)驗(yàn)室提供如下的實(shí)驗(yàn)器材：

A．直流電源（電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻很�。�

B．電流表（量程5mA，內(nèi)阻為R1=50Ω）

C．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻為R2=0.2Ω）

D．電壓表（量程6V，內(nèi)阻RV≈15kΩ）

E．定值電阻（R0=5Ω）

F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值15Ω，最大允許電流2A）

G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值15kΩ，最大允許電流0.5A）

H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）為了能比較精確地測量Rx的電阻值，電流表應(yīng)選用__________ (填“B”或“C”)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________ (填“F”或“G”)；

（2）請(qǐng)根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)測量電阻的電路，并在方框中畫出電路原理圖；

（______）

（3）如果電壓表的示數(shù)為U（單位為V）電流表的示數(shù)為I（單位為A），則待測電阻的計(jì)算式為Rx=__________ (表達(dá)式中所用到的電阻值必須用對(duì)應(yīng)的電阻符號(hào)表示，不得直接用數(shù)值表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)物體在光滑水平面上沿曲線MN運(yùn)動(dòng)，如圖所示，其中A點(diǎn)是曲線上的一點(diǎn)，虛線1、2分別是過A點(diǎn)的切線和法線，已知該過程中物體所受到的合外力是恒力，則當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，合外力的方向可能是（ ）

A.沿或的方向B.沿或的方向

C.沿的方向D.不在MN曲線所確定的水平面內(nèi)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑圓形管道的質(zhì)量為M，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球的質(zhì)量為m，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法中正確的是(重力加速度為g)(　　)

A. 小球通過管道最低點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)地面的壓力可能為(m＋M)g

B. 小球通過管道最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)地面的壓力可能為(m＋M)g

C. 小球通過管道最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)地面可能無壓力

D. 小球通過管道最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)地面的壓力可能為Mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在同一平臺(tái)上的O點(diǎn)水平拋出的三個(gè)物體，分別落到a、b、c三點(diǎn)，則三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的初速度va、vb、vc的關(guān)系和二個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta、tb、tc的關(guān)系分別是（ ）

A.va>vb>vc，ta>tb>tc

B.va<vb<vc，ta=tb=tc

C.va>vb>vc，ta<tb<tc

D.va<vb<vc，ta>tb>tc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)把附有輕質(zhì)滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、刻度尺、天平（含砝碼）等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）要驗(yàn)證動(dòng)能定理，下列不需測量的物理量有_______。

A．懸掛鉤碼的總質(zhì)量m B．長木板的傾角θ

C．小車運(yùn)動(dòng)的距離L D．小車的質(zhì)量M

（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，他這樣做的目的是_______。

A．避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)

B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)清晰

C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力

（3）他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力對(duì)小車做的功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些，這一情況可能是下列哪些原因造成的________。

A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車

B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近

C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉

D．鉤碼勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力

（4）平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決辦法：____________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)著始終保持速度v勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊輕輕放在傳送帶左端。已知物塊到達(dá)傳送帶右端前已經(jīng)開始勻速運(yùn)動(dòng)，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在小物塊開始運(yùn)動(dòng)到加速至v的過程中

A. 小物塊的動(dòng)能增加量為

B. 傳送帶對(duì)小物塊做功的平均功率為

C. 傳送帶對(duì)小物塊的摩擦力做的功為

D. 小物塊對(duì)傳送帶的摩擦力做的功為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，ab、ac、ad、ae是豎直面內(nèi)的四根固定的細(xì)桿，四根細(xì)桿與豎直方向的夾角分別為0．，，。a、b、c、d、c、e點(diǎn)位于同一圓周上，點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)相同的小滑環(huán)（圖中未畫出），小滑環(huán)與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。當(dāng)四個(gè)小滑環(huán)從點(diǎn)由靜止釋放分別沿不同細(xì)桿滑到另一端的過程中，以下說法正確的是（ ）

A.所用時(shí)間的關(guān)系為

B.末速度的關(guān)系為

C.損失的機(jī)械能關(guān)系為

D.產(chǎn)生的熱量關(guān)系為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示．一套太陽能路燈配備1個(gè)太陽能電池組件、1塊免維護(hù)電池、2只LED燈．太陽能路燈技術(shù)參數(shù)如下：太陽能電池組件（太陽能單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率為24%，得到的電池平均功率為120W）；免維護(hù)電池（100Ah，15V，充電效率為75%，輸出效率為80%）；每只LED燈（12V，2A）．照明時(shí)間412h可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)，結(jié)合以上數(shù)據(jù)可知

A.利用太陽能電池組件給免維護(hù)電池充電，充滿所需最長時(shí)間為12.5h

B.太陽光照射2h，太陽能電池組件吸收的太陽能約為8.64105J

C.利用免維護(hù)電池給2只LED燈供電，最長供電時(shí)間為25h

D.充滿電的免維護(hù)電池具有的電能為1500J

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同步練習(xí)冊答案