(10分)如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,AB段長x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2

(1)若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)。求:
①滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大;
②滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí),在B點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大。
(2)如果要使小滑塊能夠通過C點(diǎn),求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。
(1)①vC=10m/s②FN=9N(2)F≥0.625N

試題分析:(1)?設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度為vC,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)間為t,滑塊從C點(diǎn)飛出后,做平拋運(yùn)動(dòng)
豎直方向:        (1分)
水平方向:x=vCt       (1分)
解得:vC=10m/s      (1分)
?設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)機(jī)械能守恒定律
         (1分)
設(shè)滑塊在B點(diǎn)受軌道的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律
 
聯(lián)立解得:FN= 9N       (1分)
依據(jù)牛頓第三定律,滑塊在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力F¢N= FN=9N     (1分)
(2)若滑塊恰好能夠經(jīng)過C點(diǎn),設(shè)此時(shí)滑塊的速度為v¢C,依據(jù)牛頓第二定律有    

解得=5m/s      (1分)
滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理
Fx- mg×2R≥      (2分)
Fx≥mg×2R+
解得水平恒力F應(yīng)滿足的條件  F≥0.625N       (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖甲所示,旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng),可沿旋臂“行走”的天車有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng),而是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng),現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又啟動(dòng)天車上的起吊電動(dòng)機(jī),使貨物沿豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí),我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖乙中的(    )

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壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,某興趣小組利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,其裝置示意圖如圖甲所示.將壓敏電阻平放在電梯內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體A,電梯靜止時(shí)電壓表示數(shù)為,電梯在某次運(yùn)動(dòng)過程中,電壓表的示數(shù)變化情況如圖乙所示,下列判斷中正確的是(  。
A.乙圖表示電梯可能做變減速下降
B.乙圖表示電梯可能做勻減速下降
C.乙圖表示電梯可能做變減速上升
D.乙圖表示電梯可能做勻速下降

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分) 如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為.A點(diǎn)與圓心O等高,B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點(diǎn)平滑連接,整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放,一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的電場強(qiáng)度為重力加速度),小球運(yùn)動(dòng)過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小;
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中速度最大為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi)、管口B、C的連線是水平直徑,現(xiàn)有一帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落,A、B兩點(diǎn)間距離為4R,從小球進(jìn)入管口開始,整個(gè)空間中突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場,電場力在豎直方向的分力與重力大小相等、方向相反,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過A點(diǎn),設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電荷量不變,重力加速度為g.求:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大小;
(2)小球受到的電場力的大小和方向;
(3)小球經(jīng)過管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,汽車向右沿水平面作勻速直線運(yùn)動(dòng),通過繩子提升重物M。若不計(jì)繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在提升重物的過程中,下列有關(guān)判斷正確的是(    )
A.重物M加速上升
B.重物減速上升
C.繩子張力等于M的重力
D.繩子張力小于M的重力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,彈簧一端固定,另一端栓接一物塊A,物塊與A接觸但不粘連,A、B放在水平地面上.平面的右端與固定的斜面平滑連接于O點(diǎn),設(shè)物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)無動(dòng)能損失.兩物塊與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等,用力向左推B壓縮彈簧,釋放后B滑上斜面的最高點(diǎn)為P.如果其它條件不變,減小斜面的傾角,B滑到斜面的最高點(diǎn)為Q,下列判斷正確的是(   )

A、A與B在水平面上分離時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)
B、A與B在水平面上分離時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)
C、P、Q兩點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離相等
D、P、Q兩點(diǎn)距O點(diǎn)的豎直高度相等 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R="0.8" m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為x=8t-2t2,物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后,由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道。g ="10" m/s2,求:

(1)BP間的水平距離;
(2)判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn);
(3)釋放后m2在水平桌面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上下振動(dòng)時(shí),框架始終沒有跳起。當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為
A.gB.gC.0D.g

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