19.如圖所示,圓軌道的半徑為0.5m,一質(zhì)量為4kg的小球在斜面上某處?kù)o止釋放滾入圓軌道,并始終保持在圓軌道內(nèi)部運(yùn)動(dòng).要使小球不脫離軌道運(yùn)動(dòng),則小球在斜面上釋放的高度h必須滿足(不計(jì)一切摩擦和小球在軌道連接處的能量損失,重力加速度g取10m/s2)( 。
A.h≤0.25mB.h≤0.5mC.h≥1.25mD.h≥2.5m

分析 小球不脫離軌道,可能是到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)不超過圓心所在平面,也可能通過最高點(diǎn)兩種情況,利用動(dòng)能定理求解即可

解答 解:物體不脫離軌道,在圓軌道內(nèi)最高點(diǎn)到達(dá)圓心所在平面,根據(jù)動(dòng)能定理可得mgh-mgR≤0,解得h≤R=0.5m
不脫離軌道,能通過最高點(diǎn),則剛好通過最高點(diǎn)時(shí)mg=$\frac{m{v}^{2}}{R}$,
根據(jù)動(dòng)能定理得:mgh-2mgR=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
聯(lián)立解得h=2.5R=1.25m,即h≥1.25m,故BC正確.
故選:BC

點(diǎn)評(píng) 本題是動(dòng)能定理與向心力的綜合,要注意挖掘隱含的臨界條件:小球恰好不脫離軌道的條件,注意有兩個(gè)答案,不能漏解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5V,2.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外,還有:
A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)約為5V,內(nèi)阻可不計(jì))
B.直流電流表(量程0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)
C.直流電流表(量程0~600mA,內(nèi)阻約為5Ω)
D.直流電壓表(量程0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ)
E.直流電壓表(量程0~5V,內(nèi)阻約為10kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為2A)
G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,允許通過的最大電流為0.5A)
實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù).
(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用C,電壓表應(yīng)選用E,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F(均用序號(hào)字母表示).
(2)實(shí)驗(yàn)線路的連接,測(cè)量線路的伏安法應(yīng)采用外接法(填“內(nèi)”或“外”),控制線路滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法(填“分壓”或“限流”)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一架戰(zhàn)機(jī)起飛前從靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng),達(dá)到起飛速度v所需的時(shí)間為t,則戰(zhàn)機(jī)起飛前運(yùn)動(dòng)的距離為( 。
A.vtB.$\frac{1}{2}$vtC.2vtD.$\frac{v^2}{2t}$

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.一個(gè)物體在幾個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),現(xiàn)把其中一個(gè)向東的大小為10N的力反向,其他每個(gè)力不變 則這幾個(gè)共點(diǎn)力的合力大小等于20N,方向向西.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示是“探究影響通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的因素”的裝置圖.實(shí)驗(yàn)時(shí),先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變,改變電流大小;然后保持電流不變,改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度.對(duì)該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)導(dǎo)線中的電流反向時(shí),導(dǎo)線受到的安培力方向不變
B.接通“1、4”時(shí),當(dāng)電流增加為原來的2倍時(shí),導(dǎo)線受到的安培力加倍
C.保持電流不變,接通“1、4”時(shí),導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時(shí)的2倍
D.保持電流不變,接通“1、4”時(shí),導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時(shí)的3倍

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.已知小車質(zhì)量M=214.6g.砝碼盤質(zhì)量m0=7.8g,所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f=50Hz.其實(shí)驗(yàn)步驟是:
A.按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;
B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng);
C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;
D.先接通電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a;
E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復(fù)B-D步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度.
(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?否(填“是”或“否”);
(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示,則小車的加速度a=0.88m/s2

(3)某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中,如表:
次數(shù)12345
砝碼盤中砝碼的重力F/N0.100.200.290.390.49
小車的加速度a/m•s-20.881.441.842.382.89
他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖象(如圖),造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力.
從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是砝碼盤的重力,其大小是0.08N.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖(a)所示,兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,間距L=0.5m,導(dǎo)軌左端M、P間接有一阻值R=0.2Ω的定值電阻.一質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放在距離左端d=1.0m處,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,與導(dǎo)軌始終接觸良好,電阻均忽略不計(jì),整個(gè)裝置處在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.t=0時(shí)刻,磁場(chǎng)方向豎直向下,此后磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示.不計(jì)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的影響,重力加速度g=10m/s2

(1)求t=0時(shí)棒所受到的安培力F0;
(2)分析前3s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況并求前3s內(nèi)棒所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系式;
(3)若t=3s時(shí),突然使ab棒獲得向右的速度v0=8m/s,同時(shí)垂直棒施加一方向水平、大小可變化的外力F,使棒的加速度大小恒為a=4m/s2、方向向左.求從t=3s到t=4s的時(shí)間內(nèi)通過電阻的電荷量q.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.設(shè)計(jì)師陳建軍提出高速不停站火車,而乘客可上下車的設(shè)想,他的方案如下:就是在傳統(tǒng)火車軌道的正上方再鋪設(shè)一組軌道,用于一個(gè)吊艙開始加速啟動(dòng),當(dāng)?shù)跖撍俣扰c火車相同時(shí),吊艙鎖住火車車頂,乘客通過一個(gè)樓群梯進(jìn)入或離開底下的火車車廂.乘客上下車完畢時(shí),吊艙解除和火車的鎖定.如果不停站火車過站臺(tái)時(shí)速度控制在v=72km/h勻速運(yùn)行,已知吊艙加速和減速過程的加速度大小恒定且為a=2m/s2,吊艙鎖住火車給乘客上下車的時(shí)間為t=5min.求:

(1)火車正上方提供吊艙運(yùn)行的軌道至少要多長(zhǎng);
(2)如果傳統(tǒng)火車過站也停5min讓乘客上下車,已知傳統(tǒng)火車加速和減速的加速度大小均為a0=1m/s2,北京到廣州中間經(jīng)過30個(gè)站臺(tái),則新方案使火車從北京到廣州縮短了幾分鐘?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示在Ⅱ、Ⅲ象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向與y軸負(fù)向成45°,Ⅰ、Ⅳ象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面指向里.一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的P點(diǎn)由靜止釋放,P點(diǎn)離y軸距離為$\sqrt{2}$L,電荷離開電場(chǎng)后剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng),若電荷在磁場(chǎng)中的軌跡與x軸交點(diǎn)為M,電荷所受重力忽略不計(jì).求
(1)電荷經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度.
(2)電荷在磁場(chǎng)中的軌跡半徑.
(3)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.

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同步練習(xí)冊(cè)答案